资源描述
初中人教版八年级下册期末物理综合测试真题经典答案
一、选择题
1.关于普通中学生,下列估测不符合实际情况的是( )
A.身体重力约为500N
B.身高约为165cm
C.步行速度约为4km/h
D.站立时对地面的压强约为1×103Pa
2.日常生活现象蕴含丰富的物理知识,下列描述正确的是( )
A.运动员用滑雪板滑雪是为了增大压强
B.“不倒翁”不易倾倒,是因为它的重力大
C.跳远比赛中,运动员需要助跑,是为了增大惯性,跳得更送
D.在水平桌面上静止不动的小车受到的重力和支持力的合力为零
3.如图是用来探究阻力对物体运动的影响实验。关于此实验下列说法错误的是( )
A.每次让小车从斜面相同位置由静止滑下,目的是使小车到达水平面的初速度相同
B.水平表面越光滑,小车受到阻力越小,速度减小得越慢,运动距离越远
C.小车到达水平面上运动时,受到非平衡力作用
D.最终会停下来说明物体的运动需要力来维持
4.图所示的四个实例中,目的是为了减小压强的是( )
A.饮料管的一端剪成斜口 B.图钉帽的面积做得较大
C.切蛋器装有很细的钢丝 D.注射器针头做得很尖
5.两个完全相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体,将完全相同的两个小球分别放入容器中,当两球静止时,液面相平,球所处的位置如图所示,设甲、乙两种液体对容器底的压强大小分别为p甲、p乙,则它们的关系是( )
A.p甲=p乙 B.p甲>p乙 C.p甲<p乙 D.无法确定
6.我国无产阶级革命家、党和国家的卓越领导人陶铸说过“劳动是一切知识的源泉”,撬棍是人们在劳动中应用物理杠杆原理的工具。如图所示小方同学利用撬棍撬动大石头,撬棍上O点为杠杆的支点,下列分析正确的是( )
A.此时撬棍为等臂杠杆
B.力F的作用点远离O点更费力
C.应用此撬棍的主要目的是省力
D.应用此撬棍的主要目的是省距离
7.水平桌面上放有甲、乙两个都装有水的相同容器,现把两个形状和体积都相同的实心小球分别缓慢放入两容器中,两小球静止时液面恰好相平,如图所示,下列说法正确的是
A.两小球受到的浮力相等
B.乙容器中小球的密度较大
C.两小球的质量相等
D.两容器底部所受水的压强相等
8.某型号电动车自重为600N,行驶时速最高可达36km/h,车轮与地面的接触总面积为200cm2,车胎能承受的最大压强为2.3×105Pa,若该车以最高时速匀速行驶2h,受到的阻力为40N,下列说法中( )
①该车的最大载重量4600N
②该车最高速行驶时输出功率为400W
③该车行驶了72km
④该车克服摩擦力做的功为2.88×104J
A.只有②③正确 B.只有①④正确 C.只有②③④正确 D.①②③④都正确
二、填空题
9.在跳板跳水这项运动中,运动员对跳板施力的同时,也受到跳板对他的作用力和,但这两个力的作用效果却不同,前者主要是改变了跳板的___________,后者主要是运动员的___________。
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.雪天,给汽车轮胎缠上铁链是______摩擦,大型平板装载汽车有很多轮子是为了______压强(选填“增大”“减小”)。
12.一辆洒水车在宝塔大街进行匀速洒水作业,速度为36km/h,用时5min,已知洒水车的牵引力是3000N,则牵引力做功的功率是 ___________W,洒水车在宝塔大街酒水作业时其动能 ___________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
13.如图所示,放在水平面上的小车在水平向右的拉力F作用下做匀速直线运动,物体A处于静止状态。拉力F的大小为8N,弹簧测力计(自重不计)的示数为5N,则物体A所受摩擦力的大小为___________N,方向是___________,小车在水平方向上一共受到___________个力的作用。
14.风沿着房间窗外的墙面吹过,若房间内的空气几乎是静止,窗口悬挂的窗帘会向窗______(选填“里”或“外”)。这是因为:在气体和液体中,流速越大的位置,压强越______。
15.如图所示,杠杆AOB的A端挂重为GA的物体,B端挂重为GB的物体,此时,杠杆处于平衡状态,AO=BO,杠杆自身重力不计,则GA______GB(选填“>”、“=”或“<”)。请你在图中画出重力GB的力臂______。
16.家用汽车长安CS75plus的发动机有2.0T和1.5T两种排量,最大功率分别是171kW和131kW。为了测试这两款车的加速能力,在车重和阻力相同的情况下,让它们以最大功率从静止加速到100km/h,测试结果分别是用时7.9s和10.2s,则它们这段在加速过程中,发动机功率较大的是 ______(选填“2.0T”或“1.5T”,下同)、牵引力较大的是 ______;观察到2.0T的加速距离较短,说明 ______的发动机做功较多。
三、解答题
17.如图所示,一粗糙水平传送带始终顺时针匀速转动,请作出物体刚放上传送带时所受的摩擦力f的示意图。
18.如图甲是一种活塞式抽水机的示意图,其中手柄AOB是一个杠杆,图乙是其简化示意图。请在图乙中画出:
(1)作用在A点的最小动力F1及力臂l1;
(2)阻力F2的力臂l2。
19.(1)如图所示,图甲是某人沿斜坡滑雪的示意图,请在图乙中画出该人所受重力G、支持力N和阻力f的示意图;______
(2)如图所示,某人在A处提起物体,请在图中画出最省力的绳子绕法。______
20.某兴趣小组在探究“影响物体重力大小的因素”和“判断重力方向”的实验中,进行了如下的实验探究。
(1)在探究物体所受重力大小与物体质量关系时,实验记录如表:
被测物体
物体质量m(kg)
重力G(N)
G与m的比值(N/kg)
物体1
0.1
0.98
9.8
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.94
9.8
①在探究过程中,需要的测量工具有___________、___________。
②分析表中实验数据,得出的结论是:___________。
③根据上表中测量的实验数据分析图甲,其中能正确描述物体所受的重力G与质量m关系的图像是___________。
(2)该组同学在探究重力方向时,实验装置如图乙所示,操作如下:
①将该装置放在水平桌面上后,逐渐改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线OA的方向___________(选填“变化”或“不变”);剪断悬线OA,小球___________(选填“竖直”或“垂直”)下落。
②从以上实验现象分析得到:重力的方向总是___________。
21.(1)如图1所示的测量工具叫______,此时的读数为 ______N;
(2)如图所示,在探究“二力平衡的条件”的实验中,李刚同学采用的实验装置如图2甲所示(中间是小木块),张华同学采用的实验装置如图2乙所示(中间是带滑轮的小车)。
①当物体处于静止状态或 ______状态时,它受到的力是相互平衡的,其中在竖直方向上小车受到 ______对平衡力的作用;
②这两个实验装置中,你认为利用实验装置 ______(选填“甲”或“乙”)更科学;
③在装置乙中,张华将小车旋转一定角度,松手后,发现小车旋转后恢复原状,这说明两个力必须作用在同一 ______(选填“物体”或“直线”)上,物体才能平衡。
二
22.小明在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中,所用的器材有:U形管压强计、烧杯、刻度尺,足量的水和盐水。
(1)实验前,要通过调试,使压强计U形管两边的液面 ______;若在调试中用手指轻压探头的橡皮膜时,U形管两侧液柱的高度差变化显著,则说明该压强计的气密性良好;
(2)比较图甲和图乙中的实验现象,液体的压强与 ______有关;通过比较 ______两图的实验现象,可探究液体压强与液体密度的关系。
二
23.如图,探究“浮力的大小跟哪些因素有关”和探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验。
(1)如图甲,探究浮力的大小跟哪些因素有关,把一个柱状固体竖直悬挂在弹簧测力计下,改变物体浸在液体中的______和物体浸没在液体内的______,观察弹簧测力计的示数F,得出物体在液体中所受浮力的大小跟它们的关系;更换烧杯中的液体,把挂在弹簧测力计下的物体再次浸没在该液体中,可探究物体所受的浮力与______的关系;
(2)如图乙、图丙、图丁、图戊,探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系,图乙,把不溶于水的小石块竖直悬挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数为F1;图丙,把空小桶竖直悬挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数为F2;图丁,把挂在弹簧测力计下的小石块浸没在盛满水的溢水杯中,弹簧测力计的示数为F3;图戊,把盛有溢出水的小桶竖直挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数为F4,当实验中的测量结果满足______的关系式时(用F1、F2、F3、F4表示),说明阿基米德原理成立;
(3)如图丁所示的实验中,若挂在弹簧测力计下的小石块在没有接触溢水杯中的水面之前,溢水杯没有盛满水,然后将小石块浸没在溢水杯里的水中。由此可得排开水的重力______小石块受到的浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(4)只用图乙和图丁所示的实验操作,不用其它操作过程,即可测出小石块的密度。小石块密度表达式ρ小石块______(用F1、F3、ρ水表示)。
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.复习物理实验时,小美和小丽在探究有关杠杆平衡的问题。
(1)实验前没挂钩码时,杠杆静止时的位置如图甲所示,此时应将左端平衡螺母向_______旋一些(选填“左”或“右”),使杠杆在________位置平衡;
(2)小美先将杠杆调节至水平位置平衡,在左右两侧挂上钩码,如图乙所示,杠杆的_______端会下降(选填“左”或“右”)。要使杠杆重新在水平位置平衡,如果不改变钩码总个数和悬挂点位置,只需将图乙中________即可;
(3)小丽同学想用弹簧测力计和钩码进行实验,设计实验时提出了两种方案:一种按图丙进行实验,一种按图丁进行实验。你认为哪个实验方案更好?_______方案更好,并说明你的理由________;
(4)实验中小丽发现,杠杆在O点还受到一个向上的力,这个力在探究杠杆平衡时不会影响到杠杆的平衡。请分析说明理由________。
26.质量为5千克的物体放在水平地面上,如果用10牛的拉力水平向右拉动该物体,地面与物体之间的阻力是物体重力的0.1倍。
(1)求这个物体受到的重力;
(2)求这个物体水平方向上受到的合力大小及方向。
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。
28.有一重力为600N的物体静置在水平地面上,工人用如图所示的装置将物体匀速提升2m,所用拉力F的大小为400N,在此过程中不计绳重和摩擦。求:
(1)工人的拉力所做的总功;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)如果工人的重力为600N,则工人通过该滑轮组装置能匀速拉起的物体的最大重力是多少?
【参考答案】
一、选择题
1.D
解析:D
【详解】
A.中学生重力约为500N,故A不符合题意;
B.中学生身高约为165cm,故B不符合题意;
C.中学生步行速度约为1.1m/s,即接近4km/h,故C不符合题意;
D.中学生双脚的底面积S=0.04m2;中学生的质量大约为50kg,压力
F=G=mg=50kg×10N/kg=500N
压强
p==1.25×104Pa
故D符合题意。
故选D。
2.D
解析:D
【详解】
A.运动员用滑雪板滑雪,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A错误;
B.“不倒翁”不易倾倒,是因为它的重心位置较低,故B错误;
C.跳远比赛中,运动员需要助跑,是为了利用惯性,跳得更远,而不是增大惯性,故C错误;
D.在水平桌面上静止不动的小车,处于平衡状态,受到的重力和支持力是一对平衡力,故小车受到的重力和支持力的合力为零,故D正确。
故选D。
3.D
解析:D
【详解】
A.每次让小车从斜面相同位置由静止滑下,滑到斜面底端时,重力势能的变化量相同,重力势能转化为动能,那么动能的增加量相同,那么到底端时,小车的初速度相同,即每次让小车从斜面相同位置由静止滑下,目的是使小车到达水平面的初速度相同,故A正确,不符合题意;
B.从图中可以看到,三个表面分别是毛巾、棉布、木板,那么粗糙程度最大的是毛巾,其次是棉布,最光滑的是木板,同时也看到了,小车在毛巾上运动距离最小,受到的阻力最大,速度减小得最快,小车在棉布上运动距离大小居中,受到的阻力大小居中,速度减小得较慢,小车在木板上运动距离大小最大,受到的阻力大小最小,速度减小得最慢;综上所述,水平表面越光滑,小车受到阻力越小,速度减小得越慢,运动距离越远;故B正确,不符合题意;
C.小车到达水平面上运动时,水平方向上对小车受力分析,它受到底面对它的摩擦力作用,只有一个力的作用,那么这情况下,可以说小车到达水平面上运动时,受到非平衡力作用,故C正确,不符合题意;
D.伽利略通过实验分析得出:物体的运动并不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因,小车最终会停下来说明这个摩擦力改变了小车的运动状态,由运动变静止,所以最终会停下来,不能说明物体的运动需要力来维持;故D错误,符合题意。
故选D。
4.B
解析:B
【详解】
A.饮料管的一端剪成斜口,减小了受力面积,增大了压强,故A不符合题意;
B.图钉帽的面积做得较大,是通过增大受力面积的方式减小压强,故B符合题意;
C.切蛋器装有很细的钢丝,这些细钢丝减小了钢丝与鸡蛋的接触面积,从而增大了压强,故C不符合题意;
D.注射器针头做得很尖是为了减小受力面积增大压强,故D不符合题意。
故选B。
5.B
解析:B
【详解】
完全相同的两个小球放入两容器中,当两球静止时,甲图小球漂浮在表面上,说明甲液体的密度大于小球的密度;而乙图的小球在水中悬浮,所以乙液体的密度等于小球的密度,故甲液体的密度大于乙液体的密度;根据公式p=ρgh可知,深度相同时,甲的密度大于乙的密度,则甲液体对容器底的压强大,即p甲>p乙,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.C
解析:C
【详解】
ACD.由图可知,O点为杠杆的支点,在使用过程中,其动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,使用该杠杆省力但费距离,故C正确,AD错误;
B.力F的作用点越远离O点时,动力臂越大,而阻力和阻力臂都不变,由杠杆平衡条件可知,其动力会变小,会更省力,故B错误。
故选C。
7.D
解析:D
【详解】
A.已知两个小球的体积相同,由图可知,甲容器中小球排开水的体积大于乙容器中小球排开水的体积,根据公式F浮=ρ水gV排可知,甲容器中小球所受的浮力大于乙容器中小球所受的浮力,故A错误;
B.两个小球放入水中后,乙容器中小球漂浮,即乙容器中小球的密度小于水的密度,甲容器中小球悬浮,说明甲容器中小球的密度等于水的密度,所以甲容器中小球的密度较大,故B错误;
C.两个小球体积相同,甲容器中小球的密度较大,根据m=ρV得到甲容器中的小球的质量大,故C错误;
D.由于甲、乙两容器中水的深度相同,根据公式p=pgh可知,两容器底所受水的压强相同,故D正确.
8.A
解析:A
【分析】
①水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据求出车和载重的最大重力之和,然后求出该车的最大载重量;
②电动车以最高时速匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,二力大小相等,根据求出该车最高速行驶时输出功率;
③根据求出该车行驶的路程;
④根据求出该车克服摩擦力做的功。
【详解】
①因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,由可得,车和载重的最大重力之和
则该车的最大载重量
故①错误;
②因电动车以最高时速匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,牵引力
则该车最高速行驶时输出功率
故②正确;
③由可得,该车行驶的路程
故③正确;
④该车克服摩擦力做的功
故④错误;
综上可知,只有②③正确。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
二、填空题
9.形状 运动状态
【详解】
[1]力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态。运动员对跳板施力的时候,跳板会变弯,力改变了跳板的形状。
[2]同时跳板也对运动员施力,将运动员弹起,力改变了运动员的运动状态。
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.增大 减小
【详解】
[1]汽车轮胎缠上铁链,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
[2]大型平板装载汽车有很多轮子,通过增大受力面积减小压强。
12. 变小
【详解】
[1]洒水车的速度为
牵引力做功的功率为
[2]洒水车匀速行驶洒水时,速度不变,但质量减小,其动能变小。
13.A
解析:水平向右 三
【详解】
[1][2]物体A静止不动,所以A 受到弹簧测力计水平向左的拉力与A受到水平向右的摩擦力是一对平衡力,则
f=F′=5N
其方向水平向右。
[3]由于力的作用是相互的,所以,A对小车的摩擦力水平向左(大小也为5N);小车在水平向右的拉力F作用下做加速直线运动时,地面对小车有一个水平向左的摩擦力,即小车在水平方向上一共受到3个力的作用。
14.外 小
【详解】
[1][2]当风沿着窗外的墙面吹过来时,窗帘外侧的空气流速大、压强小,内侧的空气流速小、压强大,窗帘受到向外的压强大于向内的压强,把窗帘压向窗户外面。
15.<
【详解】
[1][2]如图,做出GB的力臂OC,根据杠杆平衡条件得
GB×OC=GA×OA
因为在直角△OCB中,OC<OB,OB=OA,则OC<OA,所以GA<GB。
解析:<
【详解】
[1][2]如图,做出GB的力臂OC,根据杠杆平衡条件得
GB×OC=GA×OA
因为在直角△OCB中,OC<OB,OB=OA,则OC<OA,所以GA<GB。
16.0T 2.0T 2.0T
【详解】
[1]由题可知,让两款车以最大功率从静止加速到100km/h,且P2.0T=171kW,P1.5T=131kW,故在加速过程中,发动机功率较大
解析:0T 2.0T 2.0T
【详解】
[1]由题可知,让两款车以最大功率从静止加速到100km/h,且P2.0T=171kW,P1.5T=131kW,故在加速过程中,发动机功率较大的是2.0T。
[2]因2.0T的发动机功率较大,则由可知,在速度相同时,牵引力较大的是2.0T。
[3]以最大功率从静止加速到100km/h,测试结果分别是用时7.9s和10.2s,则2.0T的发动机所做的功为
1.5T的发动机所做的功为
所以2.0T的发动机做功较多。
三、解答题
17.【详解】
一粗糙水平传送带始终顺时针匀速转动,物体刚放上传送带时由于惯性,物体要保持原来的静止状态,物体相对于传送带有向左运动的趋势,故物体所受的摩擦力水平面右,将力的作用点画在物体的重心上,物体
解析:
【详解】
一粗糙水平传送带始终顺时针匀速转动,物体刚放上传送带时由于惯性,物体要保持原来的静止状态,物体相对于传送带有向左运动的趋势,故物体所受的摩擦力水平面右,将力的作用点画在物体的重心上,物体刚放上传送带时所受的摩擦力f的示意图如下所示:
18.【详解】
(1)由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OA作为动力臂l1最长;动力的方向应该向下,过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图。
解析:
【详解】
(1)由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OA作为动力臂l1最长;动力的方向应该向下,过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图。
(2)从支点O作阻力F2作用线的垂线,支点到垂足的距离为阻力臂l2;如图所示:
19.【详解】
(1)[1]该人受到的重力方向竖直向下,作用点在重心,所受支持力方向垂直于斜面向上,作用点画在重心,阻力f的方向与相对运动方向相反,故方向沿斜面向上,作用点画在重心上,故
解析:
【详解】
(1)[1]该人受到的重力方向竖直向下,作用点在重心,所受支持力方向垂直于斜面向上,作用点画在重心,阻力f的方向与相对运动方向相反,故方向沿斜面向上,作用点画在重心上,故画出该人所受重力G、支持力N和阻力f的示意图如图所示
(2)[2]从动滑轮上挂钩开始,依次绕过定滑轮和动滑轮,绳端回到人的手中,则提升物体绳子段数为3,是最省力的绕法,如图所示
20.天平 弹簧测力计 物体所受重力与其质量成正比 B 不变 竖直 竖直向下
【详解】
(1)①[1][2]根据表中数据,要测量质量和重力,故实验所需要的测量工
解析:天平 弹簧测力计 物体所受重力与其质量成正比 B 不变 竖直 竖直向下
【详解】
(1)①[1][2]根据表中数据,要测量质量和重力,故实验所需要的测量工具是:天平和弹簧测力计。
②[3]因重力与质量之比为一定值,故分析表中实验数据得出的结论是:物体所受重力与其质量成正比。
③[4]由于物体所受的重力跟它的质量成正比,所以,重力随质量的变化关系图像为过原点的直线,故选B。
(2)①[5][6]因为重力的方向总是竖直向下的,所以逐渐改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线OA由于受重力的作用方向保持竖直方向不变;剪断悬线OA,小球受到重力的作用会竖直下落。
②[7]从以上实验现象分析得到:重力的方向总是竖直向下的。
21.弹簧测力计 2.2 匀速直线运动 一 乙 直线
【详解】
(1)[1]弹簧测力计是测量力的工具。
[2]图示弹簧测力计的分度值为0.2N;此时弹簧测力计的读数为
解析:弹簧测力计 2.2 匀速直线运动 一 乙 直线
【详解】
(1)[1]弹簧测力计是测量力的工具。
[2]图示弹簧测力计的分度值为0.2N;此时弹簧测力计的读数为:2.2N。
(2)①[3][4]当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,它受到平衡力的作用;
在竖直方向上小车受到重力和桌面的支持力作用,所以在竖直方向受到一对平衡力的作用。
②[5]为了要避免摩擦力对实验的影响,可以用小车代替木块,变滑动摩擦为滚动摩擦,减小木块与桌面之间的摩擦力的作用,所以装置乙更科学。
③[6]用手将小车扭转一个角度,两个力不在同一直线上,已知两个力的大小相等,方向相反,所以可以探究二力平衡时,两个力必须满足在同一直线上的条件。
二
22.相平 液体的深度 乙、丙
【详解】
(1)[1]实验前要正确安装压强计,调节好的压强计放在空气中时,橡皮膜不受液体的压强,因此U形管两边的液面应该相平。
(2)[2]在图甲乙中,
解析:相平 液体的深度 乙、丙
【详解】
(1)[1]实验前要正确安装压强计,调节好的压强计放在空气中时,橡皮膜不受液体的压强,因此U形管两边的液面应该相平。
(2)[2]在图甲乙中,液体的密度相同,深度不同,且深度越深,U形管液面高度差越大,压强越大,所以可以得出液体的压强与深度有关。
[3]要探究液体压强与液体密度的关系,需要控制液体的深度相同,改变液体的密度,由图乙、丙两图符合题意。
二
23.体积 深度 液体密度 F1﹣F3=F4﹣F2 小于
【详解】
(1)[1][2]在同一种液体中,改变物体浸在液体中的体积和物体浸没在液体内的深度,可以得出物体
解析:体积 深度 液体密度 F1﹣F3=F4﹣F2 小于
【详解】
(1)[1][2]在同一种液体中,改变物体浸在液体中的体积和物体浸没在液体内的深度,可以得出物体在液体中所受浮力的大小跟它浸入液体的体积和浸入液体的深度的关系。
[3]控制物体浸入液体的体积和深度相同,通过更换烧杯中的液体,可以探究物体所受的浮力与液体密度的关系。
(2)[4]由题可知,小石块浸没于水中时,受到的浮力
F浮= F1﹣F3
小石块浸没于水中时,排开的水所受的和重力
G排=F4﹣F2
所以,当实验中的测量结果满足
F1﹣F3=F4﹣F2
说明阿基米德原理成立。
(3)[5]若挂在弹簧测力计下的小石块在没有接触溢水杯中的水面之前,溢水杯没有盛满水,然后将小石块浸没在溢水杯里的水中,则小石块排的水没有全部被溢出,即测得的排开水的重力小于实际值,所以,由此可得排开水的重力小于小石块受到的浮力。
(4)[6]小石块的重
G=F1=mg=ρ小石块gV
小石块受到的浮力
F浮= F1﹣F3=ρ水gV排
小石块的密度
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 水平 左 见解析 丙 将左侧的两个钩码挂到右侧的两个钩码下面 这个作用在O点的力的力臂等于零
【详解】
(1)[1][2]调节杠杆在水平位置平衡,杠杆
解析:右 水平 左 见解析 丙 将左侧的两个钩码挂到右侧的两个钩码下面 这个作用在O点的力的力臂等于零
【详解】
(1)[1][2]调节杠杆在水平位置平衡,杠杆右端偏高,左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,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
(2)[3][4]设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件得到
5G×4L>2G×3L
左端大,故左端下降;如果不改变钩码总个数和悬挂点位置,需要将左侧的两个钩码挂到右侧的两个钩码下面,可以使杠杆水平位置平衡。
(3)[5][6]由图可知,弹簧测力计在图丙的力与力臂垂直,力臂在杠杆上便于测量,图丁的力不与杠杆垂直,力臂不方便测量,图丙好。
(4)[7]杠杆在O点还受到一个向上的力,这个力与杠杆自身重力都过杠杆的支点,力臂为零,这两个力在探究杠杆平衡时不会影响到杠杆的平衡。
26.(1)49 N;(2)5.1 N,方向水平向右
【详解】
解:(1)这个物体受到的重力
G=mg=5kg×9.8N/kg =49N
(2)物体受到的阻力
f =0.1G=0.1×49N=4.9N
物
解析:(1)49 N;(2)5.1 N,方向水平向右
【详解】
解:(1)这个物体受到的重力
G=mg=5kg×9.8N/kg =49N
(2)物体受到的阻力
f =0.1G=0.1×49N=4.9N
物体在水平方向受水平向右的拉力和水平向左的阻力,受到的合力
F合=F拉-f=10N-4.9N=5.1N
方向水平向右。
答:(1)这个物体受到的重力49N;
(2)这个物体水平方向上受到的合力大小是5.1N,方向水平向右。
27.(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.(l) 1600J;(2)75%;(3)1000N
【详解】
解:(l)如图,滑轮组由两股绳承担物重,物体匀速提升2m,绳子自由端移动的距离
工人的拉力所做的总功
(2)滑轮组做的有用功
滑轮
解析:(l) 1600J;(2)75%;(3)1000N
【详解】
解:(l)如图,滑轮组由两股绳承担物重,物体匀速提升2m,绳子自由端移动的距离
工人的拉力所做的总功
(2)滑轮组做的有用功
滑轮组的机械效率
(3)动滑轮的重力
人对绳子的最大拉力
工人通过该滑轮组装置能匀速拉起的物体的最大重力
答:(1)工人的拉力所做的总功为1600J;
(2)滑轮组的机械效率为75%;
(3)如果工人的重力为600N,工人通过该滑轮组装置能匀速拉起的物体的最大重力是1000N。
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