资源描述
(完整版)物理初中人教版八年级下册期末综合测试题目A卷
一、选择题
1.下面是小明对身边一些物体所受重力的估测,其中最接近实际的是( )
A.一本物理课本所受的重力约是2N B.一个鸡蛋所受的重力约是50N
C.一张课桌所受的重力约是8N D.一支新铅笔所受的重力约是20N
2.如图示,在两个靠得较近的小车上分别放一块磁体,松手后两车同时向后运动,对此现象下列相关力学知识的描述:①力的作用效果只跟力的大小有关;②力的作用是相互的;③不相互接触的物体间也能产生力;④力能改变物体的运动状态。其中合理的是( )
A.只有② B.只有②④ C.只有②③④ D.①②③④
3.“后羿射日”是大家熟悉的我国上古时期的神话故事。后羿射出去的箭离地而起后,假设突然不受任何力的作用,射出去的箭会 ( )
A.匀速直线地飞向太阳 B.落回地面 C.停在空中 D.绕地球转动
4.下列事例中,利用大气压强的是( )
A.用胶头滴管吸取药液
B.用力压打气筒的活塞,把气充进轮胎
C.护士给病人注射肌肉针
D.飞机的外形设计成流线型
5.有一个很大的装水容器,重16N的正方体物块沉在底部,现用一根细线将物块提出水面,物块受的浮力F随物块上升的距离h变化关系如图,已知ρ水=1.0×103kg/m3,则下列说法中正确的是( )
A.物块的边长为0.5m
B.物块在出水前细线的拉力恒为5.0N
C.物块的密度为1.6×103kg/m3
D.刚开始时,物块对水槽底部产生的压强为1.6×103Pa
6.重为 G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施行水平拉力F,让棒缓慢转到图中虚线所示位置。在转动的过程中( )
A.阻力臂逐渐变小 B.动力 F 逐渐减小
C.动力臂逐渐变大 D.动力 F 逐渐增大
7.两个完全相同的装有水的圆柱形容器甲、乙放置在水平桌面上,将体积相等的不同小球A、B分别轻放入容器甲、乙中,如图所示,小球A漂浮,小球B悬浮,水未溢出。则下列判断正确的是( )
A.小球A、B的重力关系是
B.小球A、B受到的浮力关系是
C.容器甲、乙中水对容器底的压强关系是
D.容器甲、乙对桌面的压强关系是
8.如图所示,木块以一定的速度滑过AB点,到C点滑出下落至D点。A和B,C和D之间的垂直距离均为h,则木块在运动过程中能量变化的分析,正确的是( )
A.D点与C点相比,机械能不变
B.B点的动能一定大于A点的动能
C.B点的动能可能等于D点的动能
D.A点到B点减少的重力势能小于C点到D点减少的重力势能
二、填空题
9.(1)图A所示,说明力可以使物体发生______;
(2)图B中两只气球自由悬挂在空中,用粗吸管对准A点沿垂直于纸面方向用力吹气,可观察到两气球______(选填“分开”或“合拢”),说明______。
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.如图所示,图钉尖的面积是5×10-8m2,手指与图钉帽的接触面积是1×10-4m2,松木能承受的最大压强是5×106Pa,手指至少要用______N的力,图钉尖才能进入松木,此时图钉帽对手指的压强是______Pa。
12.司机开车上坡前,往往加大油门,以提高车速,这是为了增大汽车的________(选填“质量”、“惯性”或“动能”);上坡过程中,汽车的重力势能_________。清扫路面垃圾的清洁车,能通过吸尘器将路面上的垃圾吸入车内容器中。清洁车沿水平街道匀速行驶,在清扫垃圾过程中,车的动能将__________(后两空选填“变大”、“变小”或“保持不变”)。
13.磁性黑板擦与黑板之间的吸引力恒为4N不变,黑板擦重1.5N,当用0.5N的推力竖直向下匀速擦黑板时,黑板擦受到的摩擦力为________N;若要竖直向上匀速擦黑板,则需要对黑板擦施加________N的力。
14.如图所示为自制的气压计。当把此装置从山脚带到山顶时,发现玻璃管内液面升高,这说明大气压随高度的增加而_______(选填“升高”、“不变”或“降低”):取一根吸管,靠近玻璃管口,通过吸管向右吹气,玻璃管口上方的空气流动速度_______(填“增大”“减小”或“不变”),压强_______(填“增大”“减小”或“不变”),玻璃管内液面高度会_______(选填“升高”、“不变”或“降低”)。
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.如图AOB是光滑轨道,A点的高度H大于B点的高度h,让小球从A点由静止开始自由滑下时,__能转化__能,小球沿轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力),则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是__。
三、解答题
17.如图,一个物体以一定的速度沿斜面向上运动,请用力的示意图画出物体受到的摩擦力和物体对斜面的压力。
18.如图所示,画出铅球对手的作用力F对支点O的力臂l。
19.作图题:
(1)如图甲所示,一均匀轻杆可绕B处转动,在轻杆中间通过绳子挂有一重物。现用水平力F作用于A端,使杆保持静止,请作出力F的力臂l和杠杆所受的阻力F2______;
(2)请在图乙中画出使用该滑轮组最省力的绕线方式______。
20.地球附近物体都要受到重力,小考同学认为物体的重力大小与物体的质量有关,他用天平、钩码、弹簧测力计进行了探究。
(1)如图是他第2次测量中弹簧测力计的读数,该测力计的分度值是______N,此时测力计的示数是______N。
(2)分析比较数据可知:物体的重力跟物体的质量成______。
次数
1
2
3
4
质量m/kg
0.1
0.2
0.3
0.4
重力G/N
1
3
4
(3)若干年后,小考在我国建成的太空站工作时,你认为他用同样的器材______(选填“能”或“不能”)完成该探究。
21.小明利用下图所示装置探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。
(1)如图甲所示,小明操作的错误是:没有___________拉动弹簧测力计;纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块做___________运动;
(2)若在木块上再放一个砝码,则木块运动时受到的滑动摩擦力将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。小明将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动的摩擦力变为原来一半,于是他由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为他在探究过程中存在的问题是___________;
(3)小明实验时,先在竖直方向上对弹簧测力计调零,然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动,则测出的摩擦力___________实际摩擦力(选填“大于”、“等于”或“小于”),图乙中弹簧测力计的示数是___________N。
二
22.小明研究液体内部的压强特点时:
(1)当压强计的探头在空气中时,U形管两侧的液面应当相平,而小明却观察到如图所示的情景,出现这种情况的原因是U形管左侧液面上方的气压 ______(选填“大于”、“等于”或“小于”)大气压;
(2)为使压强计恢复正常作用。小明可采用以下要种调节方法 ______(选填正确选择前的字母);
A.将此时右管中高出的液体倒出
B.取下橡皮管重新安装
(3)小明将压强计调节正常后,多次改变探头在水中的深度,并比较每次的深度及相应的U形管左、右两侧液面的高度差,这是为了探究水内部压强与 ______的关系;
(4)小明依次用酒精、植物油和盐水替代水(ρ酒精<ρ植物油<ρ水<ρ盐水)探究液体压强与液体密度的关系,当探头在酒精、植物油和盐水中的深度相同时。U形管左右两侧液面的高度差较大的是在 ______(选填液体名称)中。
二
23.课外,小明用吸管和铁丝制作了一个简易密度计:
(1)取一根长度为20cm、横截面积为0.4cm2的饮料吸管,将一些细铁丝从吸管的下端塞入作为配重,并用石蜡将吸管的___________(选填“上端”或“下端”)封起来,用天平测出其总质量为4g;
(2)使其竖直漂浮在不同液体中,在吸管上标出液而的位置,测量出该位置到吸管下端的距离,即吸管浸入液体中的深度 h,测量数据如下表所示,补全数据:当ρ=1.0 g/m3时。浸入液体中的深度h=________cm;
液体密度
……
0.8
0.9
1.0
1.1
……
浸入的深度h/cm
……
12.5
11.1
9.1
……
(3)根据表中的数据,在吸管上标出对应的密度刻度线,这些刻度线是________(选填“均匀”或“不均匀”)的;
(4)理论上,该简易密度计能测量的最小密度是_________kg/m3;
(5)若想使简易密度计上两条刻度线之间的距离更大一些,从而使测量结果更精确,他可以_______(选填“换用更细的吸管”或“换用更粗的吸管”)。
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.某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示,如图从左到右分别为第1、2、3次实验装置;
(1)实验中应竖直向上 ______拉动弹簧测力计;
(2)比较第1次实验和第2次实验的数据,可得出结论:
次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
有用功W有/J
测力计拉力F/N
测力计移动距离s/m
总功W总/J
机械效率η
1
2
0.1
0.2
0.9
0.3
0.27
74.1%
2
4
0.1
0.4
1.6
0.3
0.48
83.3%
3
4
0.1
1.1
0.5
0.55
使用同样的滑轮组提起的物体越重,滑轮组的机械效率越 ______(选填“高”或“低”);
(3)第3次实验中所做的有用功是 ______J,机械效率是 ______;
(4)第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多,通过分析,动滑轮自重增大,所做的额外功将 ______(选填“增大”或“减小”),因此,比较第2、3次实验可得出结论:在 ______一定时,滑轮组的机械效率与动滑轮的自重有关。
26.如图所示在一个重2N,底面积为的容器里装8N的水,容器中水的深度为0.05m。把它放在水平桌面上,不计容器厚度。求:
(1)水对容器底的压强;
(2)水对容器底的压力;
(3)桌面受到的压强。
27.一个热气球在空中受到的浮力是1000牛(不管热气球上升或下降都受到浮力作用,浮力大小不变,方向始终竖直向上),热气球的重力为G,热气球匀速竖直上升。若热气球的重力增加了100牛时,气球就能匀速竖直下降。(设气球上升和下降时所受阻力大小均不变。)
求:热气球的重力G和气球运动时受到的阻力f。
28.小刚使用如图所示的滑轮组在水中匀速提升边长为10cm的正方体物块A,动滑轮重20N,不计摩擦、绳重及水的阻力。(ρ物=4×103kg/m3;ρ水=1.0×103kg/m3;g=10N/kg)
(1)正方体物块浸没在水中受到的浮力;
(2)正方体物块打捞出水擦干后放于水平地面,对地面压强;
(3)在水中提升时,当物块上表面距离水面20cm时,下表面受到的水的压力是多少?
(4)正方体物块完全离开水面后上升1m,滑轮组机械效率多大?
【参考答案】
一、选择题
1.A
解析:A
【详解】
A.一本物理课本的质量约为
m=200g=0.2kg
故一本物理课本所受的重力约为
G=mg=0.2kg10N/kg=2N
故A符合题意;
B.一个鸡蛋的质量约为
m=50g=0.05kg
故一个鸡蛋所受的重力约为
G=mg=0.05kg10N/kg=0.5N
故B不符合题意;
C.一张课桌的质量约为m=8kg,故一张课桌所受的重力约为
G=mg=8kg10N/kg=80N
故C不符合题意;
D.一支新铅笔的质量约为
m=5g=0.005kg
故一支新铅笔所受的重力约为
G=mg=0.005kg10N/kg=0.05N
故D不符合题意。
故选A。
2.C
解析:C
【详解】
①两个靠近的小车松手后同时向后运动,说明力的作用效果不仅和力的大小有关,还跟力的方向有关;
②任何物体间力的作用都是相互的;
③力是物体对物体的作用,跟物体接不接触无关;
④根据力的两个作用效果,力能改变物体的运动状态;
故正确的描述②③④。
故选C。
3.A
解析:A
【详解】
根据牛顿第一定律,当物体不受力时总保持静止或匀速直线运动,因此射出去的箭不受力时由于惯性将做匀速直线运动。
故选A。
4.A
解析:A
【详解】
A.用滴管吸液体,用力捏胶头,滴管内的气体被挤出一部分,滴管内压强小于外界大气压,液体在大气压力的作用下被“吸”入管内,证明了大气压的存在,故A符合题意;
B.用力压打气筒的活塞,是人的推力把气充进轮胎中,与大气压无关,故B不符合题意;
C.护士给病人注射肌肉针是利用人的压力将药液注入人体肌肉的,故C不符合题意;
D.飞机的外形是仿照鸟类的体型设计建筑的,一般设计成流线型,这属于仿生技术,流线型能减小空气阻力,便于飞行,故D不符合题意。
故选A。
5.C
解析:C
【详解】
根据图像可知,当正方体物块上升高度在0~0.5m之间时,浮力不变,即说明物块全部浸没在水中;当物体提高到0.5m时,浮力开始减小,说明物块的上表面刚刚提到水面,直到0.6m处浮力为零,即物块全部离开水面;
A.由图知,正方体物块的边长
L=0.6m−0.5m=0.1m
故A错误;
B.物块在出水前
V排=V=L3=(0.1m)3=1×10−3m3
则物块受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10−3m3=10N
所以物块在出水前细线的拉力
F拉=G−F浮=16N−10N=6N
故B错误;
C.由
G=mg=ρVg
可得,物块的密度
ρ==1.6×103kg/m3
故C正确;
D.物块沉在水槽底部时,物块对水槽底部产生的压力
F压=F支=16N-10N=6N
p==600Pa
故D错误。
故选C。
6.D
解析:D
【详解】
A.杠杆在转动的过程中符合杠杆平衡的条件,即阻力为硬棒的重力,大小不变,硬棒在竖直位置时,重力的力臂为0,转过θ角后,重力力臂(阻力臂)逐渐增大,故A不符合题意;
C.当硬棒在竖直位置时,F的力臂是杠杆的长度,且力臂最长,当杠杆转过θ后,力与杠杆不再垂直,所以动力臂变小,故C不符合题意;
BD.由杠杆平衡的条件知道,阻力与阻力臂的乘积增大,而动力臂减小,所以动力逐渐增大,故B不符合题意,D符合题意。
故选D。
7.C
解析:C
【详解】
AB.两个小球的体积相等,如图可知,它们排开水的体积的关系为
结合阿基米德原理可以判断出二者所受浮力大小关系为
FA<FB
A球漂浮在水面上,B球悬浮在水中,都处于平衡状态,在水平方向上受到的力是平衡力,他们的重力与所受到的浮力相等,结合二者所受浮力大小关系,可以知道
GA<GB
故A错误,B错误;
C.两个相同的容器,水面相平,水的深度相等,根据可知,水对两个容器底部的压强是相等的。故C正确;
D.两个容器是相同的,与桌面的接触面积是相等的。如下图所示,把甲乙两个容器的情况与装水的丙同容器相比,多了一个小球,少了一些水(被小球排开的那部分水)。
因为小球处于平衡状态,所以小球的重力等于受到的浮力,而浮力又等于小球排开的水的重力,即每个小球的重力等于它排开的水重。那么,与丙相比,甲乙中增加的小球的重力与少的那部分水的重力是相等的,即甲乙容器的总重与丙的总重相等。而甲乙容器对水平桌面的压力又等于自身的总重,即甲乙两容器对桌面的压力是相等的。根据可知,两个容器对桌面的压强是相等的。
故D错误。
故选C。
8.C
解析:C
【分析】
本题考查机械能的变化。
【详解】
A.D点的机械能比C点的少,因为从C到D有部分的机械能克服空气阻力做功,转化为内能,故A不正确;
B.木块以一定的速度滑过AB点,而从A到B的过程,木块的重力势能减小,减小的重力势能虽然转化为动能和内能,但若接触面足够粗糙,摩擦力足够大,那么木块可能在AB间做匀速直线运动或减速运动,所以B点的动能可能等于可小于A点的动能,故B不正确;
C.木块从B到C,若木块与接触面有摩擦,则C点的动能小于B点的动能,从C到D,木块的重力势能减小,动能增加,那么D点动能大于C点动能,所以D点的动能有可能等于B点的动能,故C正确;
D.因为A和B,C和D之间的垂直距离均为h,则从A到B和从C到D的重力势能的减少量都是mgh(设木块的质量为m),故D不正确。
故选C。
二、填空题
9.A
解析:形变 合拢 流速大的地方压强小
【详解】
(1)[1]图A中力的作用使气球发生了形变,说明力可以使物体形变。
(2)[2][3]图B中,用粗吸管对准A点沿垂直于直面的方向用力吹,中间空气流速变大,在大气压的作用下,两气球会合拢,说明空气流速大的位置压强小。
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.F
解析:25 2.5×103
【详解】
[1]根据可知钉尖对松木施加的最小力
F=pS=5×106Pa×5×10-8m2=0.25N
[2]手指对图钉帽的压力和钉尖对松木的压力相等,故手指施加的最小力为0.25N;钉帽对手指的力和手指对钉帽的力为相互作用力,大小相等,为0.25N,故此时图钉帽对手指的压强
p===2.5×103Pa
12.动能 变大 变大
【详解】
[1]开车上坡,车的质量不变,如果提高车速,则车的动能会增大。
[2]上坡过程中,车的质量不变,高度增大,汽车的重力势能增大。
[3]因清洁车沿街道匀速行驶,车的速度不变,在清扫垃圾过程中,车的质量增加,所以车的动能将变大。
13.3.5
【详解】
[1]当用0.5N的推力竖直向下匀速擦黑板时,向下的合力为2N,故摩擦力的大小为2N。
[2]若要竖直向上匀速擦黑板,黑板擦处于平衡态,故向上的力与向下的合力是平衡力,而向下受到了重力1.5N,由于压力不变,接触面的粗糙程度不变,摩擦力的大小不变,故向下合力为3.5N,故向上的推力为3.5N。
14.降低 增大 减小 升高
【详解】
[1]把自制气压计从山脚带到山顶,瓶内空气的压强不变,玻璃管内液面上升,说明外界大气压强减小,可得结论:大气压强随高度的增加而减小。
[2][3][4]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.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.重力势 动 c
【分析】
分析题意知,小球运动过程中机械能守恒。根据机械能守恒定律,确定小球离开B点后的最高高度应稍低于A点的高度。
【详解】
[1][2]小球从光滑轨道由静止自
解析:重力势 动 c
【分析】
分析题意知,小球运动过程中机械能守恒。根据机械能守恒定律,确定小球离开B点后的最高高度应稍低于A点的高度。
【详解】
[1][2]小球从光滑轨道由静止自由滑下时,高度变小,而速度变大,整个过程质量不变,所以是重力势能转化为动能。
[3]由题意可知,不计空气阻力,轨道又是光滑的,没有摩擦力,小球只在重力作用下运动,机械能守恒;小球离开B点后做斜抛运动,当达到最高点时速度沿水平方向,由机械能守恒定律得,则a种运动轨迹不符合实际,因为a种轨迹的最高点高于A点,即最高点时的机械能大于A点;b种运动轨迹的最高点与A点相同,但其最高点有水平方向的动能,则此时最高点的机械能也大于A点的机械能,那么小球离开B点后的最高高度应稍低于A点,所以b种运动轨迹不符合实际,c符合实际;而小球离开B点时有斜向上的速度,所以应是向上冲出的,所以d种轨迹不符合实际。
三、解答题
17.【详解】
由于物体是沿斜面向上运动,故物体受到的摩擦力方向是平行斜面向下,作用点画在物体的重心;物体对斜面的压力方向是垂直斜面向下,作用点在斜面上,可以画在物体与斜面的接触面上;过力的作用点分别沿
解析:
【详解】
由于物体是沿斜面向上运动,故物体受到的摩擦力方向是平行斜面向下,作用点画在物体的重心;物体对斜面的压力方向是垂直斜面向下,作用点在斜面上,可以画在物体与斜面的接触面上;过力的作用点分别沿力的方向各画一条有向线段,并用“f”和“F”表示,如图所示:
18.【详解】
过O点做力F的垂线,垂线段即为力F的力臂l,如图所示:
解析:
【详解】
过O点做力F的垂线,垂线段即为力F的力臂l,如图所示:
19.【详解】
(1)[1]由力臂的定义可知,力臂为支点到力的作用线的垂线段,故过支点B作力F延长线的垂线段,可得到力F的力臂如下图所示,杠杆所受的阻力为绳子对杠杆的拉力,方向竖直向下,
解析:
【详解】
(1)[1]由力臂的定义可知,力臂为支点到力的作用线的垂线段,故过支点B作力F延长线的垂线段,可得到力F的力臂如下图所示,杠杆所受的阻力为绳子对杠杆的拉力,方向竖直向下,故其所受阻力F2如下图所示:
(2)[2]要使滑轮组最省力,则滑轮组中动滑轮承重的绳子数应最多,故由图中可知,动滑轮上有三股绳子承重时滑轮组最省力,绕线方式如下图所示:
20.2 2 正比 不能
【详解】
(1)[1][2]由图可知,弹簧测力计的量程是0~5N,弹簧测力计的分度值是0.2N,测力计示数为2N。
(2)[3]由表中数据可见,质量增大
解析:2 2 正比 不能
【详解】
(1)[1][2]由图可知,弹簧测力计的量程是0~5N,弹簧测力计的分度值是0.2N,测力计示数为2N。
(2)[3]由表中数据可见,质量增大几倍,重力也相应的增大几倍,但是重力和质量的比值是不变的,比值的大小是一定值,因此可以得出的结论是物体的重力和质量成正比。
(3)[4]太空处于失重状态故与重力有关的实验不能完成。
21.沿水平方向 匀速直线 变大 没有控制压力相同 偏小 2.2
【详解】
(1)[1]由图甲得,没有沿水平方向拉动弹簧测力计,即使木块做匀速直线运动,弹簧测力计的拉
解析:沿水平方向 匀速直线 变大 没有控制压力相同 偏小 2.2
【详解】
(1)[1]由图甲得,没有沿水平方向拉动弹簧测力计,即使木块做匀速直线运动,弹簧测力计的拉力与木块的摩擦力也不是一对平衡力。
[2]纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块做匀速直线运动,使木块受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,摩擦力大小与弹簧测力计拉力相等。
(2)[3]若在木块上再放一个砝码,木块对水平面的压力变大,接触面的粗糙程度变大,因此木块运动时受到的滑动摩擦力将变大。
[4]小明将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动的摩擦力变为原来一半,木块与水平面的接触面积减小了,木块对水平面的压力也减小,没有控制压力大小不变,故得到滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小的结论是错误的。
(3)[5]由于弹簧测力计自身重力的作用,弹簧测力计先在竖直方向上对弹簧测力计调零,再测量水平方向的拉力,弹簧测力计的弹簧会往回收缩,故测出的摩擦力小于实际摩擦力。
[6]由图乙得,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.2N。
二
22.大于 B 深度 盐水
【详解】
(1)[1]当压强计的橡皮膜没有受到压强时,U形管中液面应该就是相平的,若U形管中的液面出现了高度差,就说明软管中的气体压强大于大气压,在压
解析:大于 B 深度 盐水
【详解】
(1)[1]当压强计的橡皮膜没有受到压强时,U形管中液面应该就是相平的,若U形管中的液面出现了高度差,就说明软管中的气体压强大于大气压,在压力差的作用下,U形管中的液面出现高度差。
(2)[2]要调节,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故选B。
(3)[3]小亮排除故障后,把探头浸入水中,多次改变探头在水中(液体密度不变)的深度,观察压强计U形管左右两侧液面的高度差变化。此实验,小亮是为了探究水的内部压强与深度的关系。
(4)[4]探头在三种液体中的深度相同,由p=ρgh知道,深度相同,液体的密度越大压强越大,因为ρ酒精<ρ植物油<ρ水<ρ盐水,所以在盐水中的压强最大,U形管左右两侧液面的高度差最大。
二
23.下端 10.0 不均匀 0.5×103 换用更细的吸管
【详解】
(1)[1]用石蜡将吸管的下端封起来,可以防止水进入吸管内部,增大排开水的体积,增大浮力。
(2)[
解析:下端 10.0 不均匀 0.5×103 换用更细的吸管
【详解】
(1)[1]用石蜡将吸管的下端封起来,可以防止水进入吸管内部,增大排开水的体积,增大浮力。
(2)[2]由于密度计漂浮在液体中,受到的浮力
F浮=G=mg=4×10-3kg×10N/kg=0.04N
根据阿基米德原理
F浮=ρ液gV排=ρ液gSh
则浸入液体中的深度
浸入液体中的深度h=10.0cm。
(3)[3]根据表中的数据,当液体密度均匀增大时,浸入的深度并不均匀减小,说明刻度线是不均匀的。
(4)[4]当密度计浸入深度为20cm时,液体密度最小
该简易密度计能测量的最小密度是0.5×103kg/m3。
(5)[5]在排开液体体积变化量相同时,换用更细的吸管可以使物体浸入液体中的深度变化量更大,使简易密度计上两条刻度线之间的距离更大一些,从而使测量结果更精确。
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.匀速 高 0.4 72.7% 增大 物体的重力
【详解】
(1)[1] 实验中应匀速竖直向上拉动弹簧测力计,此时系统处于平衡状态,拉力大小等于测力计示数。
(2
解析:匀速 高 0.4 72.7% 增大 物体的重力
【详解】
(1)[1] 实验中应匀速竖直向上拉动弹簧测力计,此时系统处于平衡状态,拉力大小等于测力计示数。
(2)[2] 比较1、2两次实验,使用同样的滑轮组,做的额外功相同,提起的钩码越重,做的有用功越多,有用功占总功的比值越大,机械效率越大。
(3)[3][4] 第3次实验中
W有用=Gh=4N×0.1m=0.4J
机械效率为
η=
(4)[5][6] 第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多,动滑轮自重增大,对动滑轮所做的额外功增大、总功增多,有用功占总功的比值减小,机械效率降低;由此可知:在物体的重力一定时,滑轮组的机械效率与动滑轮重有关。
26.(1)500Pa;(2)5N;(3)1000Pa
【详解】
解:(1)根据压强的计算公式可得,水对容器底的压强为
(2)由
可得,水对容器底的压力为
(3)桌面受到的压力为
F=G水+G容器=
解析:(1)500Pa;(2)5N;(3)1000Pa
【详解】
解:(1)根据压强的计算公式可得,水对容器底的压强为
(2)由
可得,水对容器底的压力为
(3)桌面受到的压力为
F=G水+G容器=8N+2N=10N
根据压强的计算公式可得,桌面受到的压强为
答:(1)水对容器底的压强为500Pa;
(2)水对容器底的压力为5N;
(3)桌面受到的压强为1000Pa。
27.950N;50N
【详解】
解:热气球匀速上升时
①
热气球匀速下降时
即
②
联立①②解得
,
答:热气球的重力G和气球运动时受到的阻力f分别为950N、50N。
解析:950N;50N
【详解】
解:热气球匀速上升时
①
热气球匀速下降时
即
②
联立①②解得
,
答:热气球的重力G和气球运动时受到的阻力f分别为950N、50N。
28.(1)10N;(2)4×103Pa;(3)30N;(4)66.7%
【详解】
解:(1)正方体物块A的边长
10cm=0.1m
物块A浸没在水中,排开水的体积等于A的体积,据阿基米德原理知,受到的浮
解析:(1)10N;(2)4×103Pa;(3)30N;(4)66.7%
【详解】
解:(1)正方体物块A的边长
10cm=0.1m
物块A浸没在水中,排开水的体积等于A的体积,据阿基米德原理知,受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N
(2)物块A对地面压力
F=G物=mg=ρ物V物g=4.0×103kg/m3×(0.1m)3×10N/kg=40N
物块A对地面压强
(3)物块A上表面距离水面20cm时,下表面所处的深度
h=0.2m+0.1m=0.3m
水对物块A下表面压强
p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa
物块A下表面受到水的压力
F水=p水S=3×103Pa×(0.1m)2=30N
(4)不计摩擦及绳重时,滑轮组绳子自由端人的拉力
F拉=(G物+G动)=×(40N+20N)=30N
提升物
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