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八年级下册物理期末试卷测试题(Word版含解析)
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
答案: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.如图所示,使一薄钢条的下端固定,现分别用不同的力去推它,F1=F3=F4F2,使其发生a、b、c、d各图中所示的形变,能说明力的作用效果与力的方向有关的两张图是( )
A.ab B.ac C.ad D.bd
答案:B
解析:B
【详解】
影响力作用效果的三大因素为:大小、方向、作用点;要说明力的作用效果与力的方向有关,必须利用控制变量法,在力的大小、作用点均不变的情况下,只改变方向的不同。
A.图a和图b的实验中,力的作用点、方向相同,而力的大小(F1>F2)不同;根据控制变量的思想,ab是探究力的作用效果跟力的大小有关,故A不符合题意;
B.图a和图c的实验中,力的作用点、大小相同,而力的方向(F1向左,F3向右)不同;根据控制变量的思想,两图是探究力的作用效果跟力的方向有关,故B符合题意;
C.图a和图d的实验中,力的方向、大小相同,而力的作用点不同;根据控制变量的思想,ad探究力的作用效果与力的作用点的关系,故C不符合题意;
D.图b和图d的实验中,力的方向、相同,而力的作用点和大小都不同,根据控制变量的思想,bd不能探究力的作用效果与力的作用点的关系,故D不符合题意。
故选B。
3.关于运动和力,下列说法正确的是( )
A.踢出去的足球在地面上越滚越慢,说明物体的运动需要力来维持
B.如果作用在物体上的两个力的三要素都相同,这两个力可能是平衡力
C.人沿水平方向推水平地面上的物体,没有推动,是因为推力小于摩擦力
D.静止在斜坡上的汽车,如果它受到的力全部消失,汽车仍保持静止状态:
答案:D
解析:D
【详解】
A.踢出去的足球在地面上越滚越慢,是由于足球受阻力的作用,而力可以改变物体的运动状态,不是维持物体运动的原因。故A错误;
B.当两个力的三要素相同时,两个力的方向相同,则这两个力一定不是平衡力。故B错误;
C.人沿水平方向推水平地面上的物体,没有推动,推力和摩擦力是平衡力,大小应该相等。故C错误;
D.汽车原来是静止的,因此,在外力突然全部消失后,汽车将保持静止。故D正确。
故选D。
4.家住大学城的小龙和爸爸很喜欢骑单车出行,取车时爸爸用手机摄像头扫描“共享单车”的二维码后自动开锁(如图所示),下列说法错误的是( )
A.红色尾灯利用光的反射起到警示的作用
B.手机扫描二维码时,二维码位于摄像头一倍焦距以内
C.单车轮胎表面有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
D.车座设计的面积较大可以减小压强,让人骑乘时较为舒适
答案:B
解析:B
【详解】
A.自行车的尾灯都是相互垂直的面,车灯照在尾灯上经过两次反射又按原来的方向反射回去,属于光的反射现象,故A正确,不符合题意;
B.照相机是利用物距大于二倍焦距时,成倒立缩小实像的规律制成的,因此,“扫入”二维码时镜头和二维码的距离大于二倍焦距,故B错误,符合题意;
C.轮胎上有凹凸不平的花纹,是压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故C正确,不符合题意;
D.车座设计的面积较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D正确,不符合题意。
故选B。
5.水平桌面上两个容器中分别盛有甲、乙两种液体。将小球A先后放入两个容器中,静止时小球状态如图所示(两个容器液面相平)。下列说法正确的是( )
A.两种液体的密度ρ甲>ρ乙 B.小球所受浮力F甲<F乙
C.小球所受浮力F甲>F乙 D.两容器底受到液体压强p甲=p乙
答案:A
解析:A
【详解】
A.小球A在甲液体中漂浮,则密度ρA<ρ甲,小球A在乙液体中悬浮,则密度ρA=ρ乙,则有ρ甲>ρ乙,故A正确;
BC.A球在甲液体中漂浮,在乙液体中悬浮,A球受到的浮力均等于A球的重力,A球重力不变,所以A球在甲乙两种液体中受到的浮力相等,故BC错误;
D.因为ρ甲>ρ乙,两容器液面相平即容器底部深度h相同,根据液体压强计算公式p=ρgh可知,p甲>p乙,故D错误。
故选A。
6.如图所示,用一个始终水平向右的力F,把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中,力F的大小将( )
A.变小 B.不变 C.变大 D.先变大后变小
答案:C
解析:C
【详解】
如图所示
用一个始终水平向右的力F,把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中,阻力的大小不变(等于物重G),阻力臂变大,动力臂不断变小,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,动力将F变大。故选C。
7.某检验人员在盛放密度分别为ρ甲、ρ乙、ρ丙的硫酸铜溶液试管中,分别滴入一滴体积相同的同一感染者的血液,一段时间后出现了如图所示的情形。则下列分析正确的是( )
A.血液滴在甲试管中受到的浮力最小
B.硫酸铜溶液中ρ甲密度最大
C.血液滴在丙试管中受到的重力等于排开硫酸铜溶液的重力
D.三个试管底部受到硫酸铜溶液的压强相等
答案:B
解析:B
【详解】
A.同一感染者体积相同的一滴血液的重力相同,甲中血液漂浮,浮力等于重力;乙中血液悬浮,浮力等于重力;丙中血液沉底,浮力小于重力,所以
F甲=F乙>F丙
故A错误;
B.当物体密度小于液体密度时,物体漂浮,故感染者血液的密度小于ρ甲;当物体密度与液体密度相同时,物体将悬浮在液体中,血液滴在乙中悬浮,故感染者血液的密度与 ρ乙相同;当物体密度大于液体密度时,物体下沉,故感染者血液的密度大于ρ丙;故硫酸铜溶液中ρ甲密度最大,故B正确;
C.血液滴在丙试管中下沉,故受到的重力大于排开硫酸铜溶液的重力,故C错误;
D.当物体密度与液体密度相同时,物体将悬浮在液体中,血液滴在乙中悬浮,故感染者血液的密度与 ρ乙相同,当血液滴漂浮时,硫酸铜溶液的密度大于血液的密度,当血液滴下沉时,硫酸铜溶液的密度小于于血液的密度,可知
ρ甲>ρ乙>ρ丙
由图知液面相平,由公式p=ρgh可得
p甲>p乙>p丙
故D错误。
故选B。
8.小刚同学和爸爸一起去登山,登到山顶时,小刚用了15min,爸爸用了20min,爸爸的体重是小刚的1.5倍,小刚和爸爸做功的功率分别记为P1、P2,则( )
A.P1:P2=3:4 B.P1:P2=2:3
C.P1:P2=1:2 D.P1:P2=8:9
答案:D
解析:D
【详解】
小刚和爸爸做功的功率之比为
故选D。
9.小勇穿着旱冰鞋用力推墙时会离墙而去,说明力的作用是_________,使小勇离墙而去的力的施力物体是_________,其大小_________小勇推墙所用力的大小(选填“小于”、“等于”或“大于”);如图(a)、(b)所示表示力的两种作用效果,如图(a)主要说明力可以改变物体的__________,如图(b)主要说明力可以改变物体的_________。
解析:相互的 墙壁 等于 形状 运动状态
【详解】
[1]小勇穿着旱冰鞋用力推墙会离墙而去,说明小勇对墙施加作用力的同时也受到墙的反作用力,即说明力的作用是相互的。
[2]小勇受到墙的反作用力而离墙而去,故施力物体是墙壁。
[3]因这两个力是一对相互作用力,故小勇受到墙的作用力的大小等于小勇推墙所用力的大小。
[4]气球受到力的作用而发生形变,说明力可以改变物体的形状。
[5]气球受到力的作用而飞出,由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态。
10.足球运动是大家喜爱的运动,它包含很多物理知识:踢球时脚感到疼,说明力的作用是_______ 的,使脚感到疼的力的施力物体是___________,球离开脚后能继续飞行一段距离,是因为足球具有_______,飞行中的球会落向地面是由于球受到_________。
解析:相互 足球(球) 惯性 重力
【详解】
[1][2]踢球时,脚会对球一个力的作用,同时脚感到疼,表明脚也受到了球对它的一个力的作用,说明力的作用是相互的,此力的施力物体是球。
[3][4]球离开脚后,球不再受到脚的作用力,由于惯性,球还能继续运动;飞行中的球始终受到地球的重力,最终会落向地面。
11.重型载重汽车装有较多车轮,这样做是通过增大___________来减小对路面的压强;交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过,这是通过限定每一车轴平均承载的___________来控制货车对路面压强的大小。
解析:受力面积 压力
【详解】
[1]装有较多车轮是压力一定时增大受力面积减小压强。
[2]受力面积一定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过,是控制压力来控制压强。
12.为安全起见,轿车上一般都配有安全气囊,当轿车发生严重撞击时,安全气囊会自动充气弹出,防止车内的人由于______撞向车身受到伤害;交通部门明文规定“严禁超速”,是通过限制速度来减小车的______,防止造成重大伤害。
解析:惯性 动能
【详解】
[1]当轿车发生严重撞击时,车突然减速,人由于惯性要保持原来的运动状态继续向前运动,会撞向车身受到伤害;此时,安全气囊会自动充气弹出,阻碍人向前运动,防止车内的人撞向车身。
[2]车的动能越大,发生事故时造成的伤害越大,交通部门明文规定“严禁超速”,是通过限制速度来减小车的动能,防止造成重大伤害。
13.周末,小壮跟妈妈去超市购物,小壮用15N的水平推力恰能使购物车匀速前进,此时购物车所受的摩擦力为________N;行进中小壮突然发现前方有一小孩正在走道上玩耍,于是小壮迅速用20N的力向后拉购物车,这一瞬间购物车所受的合力为________N。
答案:F
解析:35
【详解】
[1]购物车在水平方向上做匀速直线运动,购物车受力平衡,故地面对购物车的摩擦力
f=F=15N
[2]因为压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力的大小不变,因此购物车向后受到大小为15N的摩擦力和大小为20N的拉力作用;受力方向相同,故购物车所受的合力为
F合=15N+20N=35N
14.“北风卷地百草折”中“百草折”表明力可以改变物体的______(选填“形状”或“运动状态”);在《茅屋为秋风所破歌》中,大风向上卷走了作者的屋顶,是因为屋顶上方空气流速大,压强______(选填“大”或“小”)。
解析:形状 小
【详解】
[1]“北风卷地白草折”中“白草折”,体现了力的作用效果,表明力可以改变物体的形状。
[2]风刮过屋顶,屋顶上方的空气流动速度大,压强小;屋内空气流动速度小,压强大。屋顶受到向上的压强大于向下的压强,受到的向上的压力大于向下的压力,产生一个向上的压力差,将茅草吸上去。
15.1m长的杠杆左端挂的物体,右端挂的物体,要使杠杆水平平衡,支点应在距左端_____m处:如果两端重物各增加10N,要使杠杆重新平衡,则支点应向_____端(选填“左”或“右”)移动_____m。
答案:2m 右 0.05m
【详解】
[1]设支点离左端为L,则左端力臂为L,右端力臂为(1-L),由杠杆平衡原理得
G1L=G2(1-L)
解得:L=0.2m。
[2][3]增加物体
解析:2m 右 0.05m
【详解】
[1]设支点离左端为L,则左端力臂为L,右端力臂为(1-L),由杠杆平衡原理得
G1L=G2(1-L)
解得:L=0.2m。
[2][3]增加物体后,设左端力臂为L′,右端力臂为(1-L′),则
(G1+10N)L′=(G2+10N)(1-L′)
带入数据解得:L′=0.25m。则支点向右端移动了0.05m。
16.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”)
答案: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
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。
17.物体重6牛,静止在水平地面上,请在图中用力的图示法画出它对地面的压力F。
答案:【详解】
垂直作用在物体表面上的力叫压力,压力作用在物体的表面,并指向物体的内部。物体重6牛,静止在水平地面上,压力大于等于物体的重力大小。先规定标度大小,一格表示3N ,它对地面的压力的示意图如
解析:
【详解】
垂直作用在物体表面上的力叫压力,压力作用在物体的表面,并指向物体的内部。物体重6牛,静止在水平地面上,压力大于等于物体的重力大小。先规定标度大小,一格表示3N ,它对地面的压力的示意图如下所示
18.如图所示,用轻质杆将一电灯吊起,O点是支点,作出动力F1的力臂。
答案:【详解】
O为支点,从支点O作力F1的作用线的垂线,支点到垂足的距离为力F1的力臂l,如图所示
解析:
【详解】
O为支点,从支点O作力F1的作用线的垂线,支点到垂足的距离为力F1的力臂l,如图所示
19.在图中按最省力的要求,画出滑轮组绳子的绕法。
答案:【详解】
当从动滑轮开始绕时有5段绳子承担动滑轮和物体的重,绳子固定在动滑轮的钩子上,依次绕过定滑轮、动滑轮、定滑轮、动滑轮,此时最省力,如下图所示:
解析:
【详解】
当从动滑轮开始绕时有5段绳子承担动滑轮和物体的重,绳子固定在动滑轮的钩子上,依次绕过定滑轮、动滑轮、定滑轮、动滑轮,此时最省力,如下图所示:
20.某物理探究性学习小组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:
实测物体
物体质量m/kg
重力G/N
比值/(N·kg-1)
物体1
0.1
0.99
9.9
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.91
9.7
(1)在探究过程中,测量工具除有天平外,还需要_________。
(2)分析表中实验数据,得出的结论是:_________。
(3)小刚为了探究“物体所受重力的大小是否与形状有关”,他找了一些橡皮泥,用小刀把它削成不同的形状,分别测量出重力,从而得出结论。他的探究方法_________(选填“可行”或“不可行”),原因:_________。
答案:弹簧测力计 物体的重力与质量成正比 不可行 物体的质量发生了变化(物体的质量改变了)
【详解】
(1)[1]探究物体所受重力大小与物体质量关系时,要测量物体的质量和物体的重
解析:弹簧测力计 物体的重力与质量成正比 不可行 物体的质量发生了变化(物体的质量改变了)
【详解】
(1)[1]探究物体所受重力大小与物体质量关系时,要测量物体的质量和物体的重力,质量用天平测量,重力用弹簧测力计测量。
(2)[2]从表格中数据可以看出,在误差允许范围内,同一物体的重力与质量的比值为定值。因此可得结论:物体的重力与质量成正比。
(3)[3][4] “物体所受重力的大小是否与形状有关”,要控制物体的材质,质量相同,改变物体的形状进行探究,小刚找了一些橡皮泥,用小刀把它削成不同的形状,没有控制质量相同,因此不可行。
21.如图所示是探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。器材有:木块A一块、砝码一个、弹簧测力计一个、长木板一块和棉布一块。
(1)四次实验中,每次用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,这样操作是为了测量______;
(2)比较甲、乙两次实验可探究滑动摩擦力大小与______的关系;比较______和______两次实验可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关;
(3)比较甲、丁两次实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小华得出滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是______(选填“正确”或“错误”)的;
(4)在图甲实验探究过程中,小华沿水平方向匀速拉动物体时,测力计示数是2N,此时滑动摩擦力为______N,若拉力增大到3N,滑动摩擦力为______N;
(5)实验中,小华采用的实验探究方法是(____)。
A.类比法 B.科学推理法 C.控制变量法
答案:滑动摩擦力大小 压力大小 乙 丙 错误 2 2 C
【详解】
(1)[1]本实验中,是利用二力平衡间接测量滑动摩擦力的大小,每次用弹簧测力计沿水平方
解析:滑动摩擦力大小 压力大小 乙 丙 错误 2 2 C
【详解】
(1)[1]本实验中,是利用二力平衡间接测量滑动摩擦力的大小,每次用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,是为了让拉力的大小与滑动摩擦力的大小相等,这样操作是为了测量滑动摩擦力的大小。
(2)[2]根据控制变量法,甲、乙两次实验,接触面的粗糙程度一样,压力的大小不同,可探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
[3][4]根据控制变量法,乙、丙两次实验,压力的大小相同,接触面的粗糙程度不同,可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关。
(3)[5]探究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,应控制压力和接触面的粗糙程度不变,只改变触面积的大小,甲和丁两次实验,压力的大小不同,所以,他的结论是错误的。
(4)[6][7]根据二力平衡,小华沿水平方向匀速拉动物体时,滑动摩擦力与拉力大小相等,测力计示数是2N,此时滑动摩擦力为2N;由于压力和接触面的粗糙程度没变,若拉力增大到3N,滑动摩擦力大小不变,仍为2N。
(5)[8]本实验探究了滑动摩擦力的大小与压力、接触面的粗糙程度和接触面积的大小三个物理量的关系,用到了控制变量法。故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
22.在研究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)实验过程中,通过观察U形管左右两侧液面高度差,反映橡皮膜所受液体压强的大小。高度差越大,说明液体压强越 ___________。
(2)对比乙、丙两图,可以探究液体压强与 ___________的关系。
(3)图乙中,若保持探头位置不变,改变橡皮膜朝向,使其朝上、朝下、朝左、朝右,这是为了探究在同种液体、同一深度处,液体内部向 ___________的压强大小关系。
(4)图丙中,若将烧杯中的盐水抽掉一半,保持探头的位置不动,则U形管左右两侧液面高度差将 ___________。
答案:大 液体密度 各个方向 变小
【详解】
(1)[1]根据转换法,实验过程中,通过观察U形管左右两侧液面高度差,反映橡皮膜所受液体压强的大小,高度差越大,说明液体压强越大。
解析:大 液体密度 各个方向 变小
【详解】
(1)[1]根据转换法,实验过程中,通过观察U形管左右两侧液面高度差,反映橡皮膜所受液体压强的大小,高度差越大,说明液体压强越大。
(2)[2]液体压强与液体的密度和深度有关,研究时应使用控制变量的方法。对比乙、丙两图,盐水的密度大于水的密度,探头所处深度相同,故可以探究液体压强与液体密度的关系。
(3)[3]图乙中,若保持探头位置不变,改变橡皮膜朝向,使其朝上、朝下、朝左、朝右,这是为了探究在同种液体、同一深度处,液体内部向各个方向的压强大小关系。
(4)[4]图丙中,若将烧杯中的盐水抽掉一半,保持探头的位置不动,则液体的密度不变,探头所处位置的深度变小,根据p=ρ液gh可知探头所处位置的液体压强变小,则U形管左右两侧液面高度差将变小。
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。
答案: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.如图所示是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置示意图;
(1)该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体 ______的关系(物体A、B的质量不变);
(2)该实验中所探究物体的动能是指物体 ______(选填“A”或“B”)的动能;
(3)该实验中物体动能的大小是通过 ______来反映的;该实验采用的是 ______(选填“转换法”或“控制变量法”);
(4)该实验中物体的速度是指物体A从 ______的速度;
(5)实验表明,同一物体A从斜面高处滚下,高度越高,物体B被撞得越远,可得出结论:______。
答案:速度 A B被撞开的距离大小 转换法 斜面上静止滚下与物体B即将碰撞时 当物体的质量相同时,物体的速度越大,动能越大
【详解】
(1)[1]动能的大小与物体的质
解析:速度 A B被撞开的距离大小 转换法 斜面上静止滚下与物体B即将碰撞时 当物体的质量相同时,物体的速度越大,动能越大
【详解】
(1)[1]动能的大小与物体的质量和速度都有关,由于这一实验中只有一个物体A从斜面上滑下,质量不能改变,通过改变物体A最初的高度,可以改变其达到水平面的速度,所以本实验要探究的是物体动能的大小与物体速度的关系。
(2)[2]该实验研究的主体是物体A,研究的是物体A的动能。
(3)[3][4]该实验物体动能的大小是通过物体B被撞开的距离大小反映的,B被撞的越远,说明小球的动能越大;这里采用了转换法,将看不见的动能转化为看得见的物体B被的距离,故是转换法。
(4)[5]该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B即将碰撞时的速度,这个速度是通过改变小球A在斜面上的高度实现的。
(5)[6]同一物体A从斜面高处滚下,高度越大,物体B被撞得越远,说明物体A的动能越大,可得结论为:当物体质量相同时,物体的速度越大,动能越大。
25.小红用如图甲所示的装置进行“测滑轮组机械效率”的实验(忽略绳重和摩擦).
(1)实验中,应该在___________时(选填以下正确选项前的字母),读取测力计示数;
A.竖直匀速拉动 B.竖直加速拉动 C.静止 D.任意方向匀速拉动
(2)若重物以0.lm/s的速度匀速上升,则弹簧测力计竖直向上移动的速度为_______m/s.
(3)改变动滑轮重,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图乙所示的图象,分析可知:被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越___________.
(4)分析图象中的A点可知,被提升物体所受的重力为_________N.
(5)小红在上述实验的基础上多使用一个滑轮再次做了实验,如图丙所示.小红多使用一个滑轮,目的是_____.(选填以下选项前的字母)
A.可以省力 B.可以省功 C.可以省距离 D.可以改变拉力的方向
(6)小红同学分别使用动滑轮重相同的甲、丙滑轮组提升相同的重物时,甲、丙滑轮组的机械效率________________(选填“相同”或“不相同”).
答案:A 0.3 低 3 D 相同
【详解】
第一空.测机械效率的实验中:当匀速竖直向上拉动弹簧测力计时,受力平衡,拉力大小不变,弹簧测力计的示数稳定;
第二空.由图
解析:A 0.3 低 3 D 相同
【详解】
第一空.测机械效率的实验中:当匀速竖直向上拉动弹簧测力计时,受力平衡,拉力大小不变,弹簧测力计的示数稳定;
第二空.由图像可知绳子股数n=3,则弹簧测力计竖直向上移动的速度为:
v绳=3v物=3×0.lm/s=0.3m/s;
第三空.由图乙可知当动滑轮重力增加时做的额外功增多,提升相同的重物时有用功不变,因此机械效率越低;
第四空.由题意知:
即;
第五空.如图丙所示,增加的滑轮为定滑轮,定滑轮可以改变力的方向;
第六空.使用滑轮组提起物体的过程中,额外功主要产生在提起物体的过程中同时将动滑轮也提起,即W额=G动h,动滑轮重相同提升相同的重物时,升高相同的高度,额外功相同,有用功相同,总功相同,由可知机械效率相同.
26.如图所示,一个质量为0.2kg,底面积为0.01m2的容器中盛有0.6kg的水,水深5cm,(ρ水=1.0×103kg/m3),求:
(1)容器和水的重力;
(2)容器对水平桌面的压强;
(3)水对容器底的压力。
答案:(1)8N;(2)500Pa;(3)5N
【详解】
解:(1)容器和水的重力
G总=(m容+m水)g=(0.2kg+0.6kg)×10N/kg=8N
(2)容器对水平桌面的压力
F=G总=8N
容器
解析:(1)8N;(2)500Pa;(3)5N
【详解】
解:(1)容器和水的重力
G总=(m容+m水)g=(0.2kg+0.6kg)×10N/kg=8N
(2)容器对水平桌面的压力
F=G总=8N
容器对水平桌面的压强
(3)容器内水深
h=5cm=0.05m
水对容器底的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa
水对容器底的压力
F1=pS=500Pa×0.01m2=5N
答:(1)水对容器底的压强为500Pa;
(2)容器对水平桌面的压力为5N。
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.为了将放置在水平地面上、重为320N的重物提升到高处,小翔同学用了两个完全相同的滑轮设计了如图甲的滑轮组装置。当小翔用如图乙随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时,重物的速度v随时间t变化的关系图像如图丙。若重物与地面的接触面积s=200cm2,不计绳重和摩擦,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求:
(1)2-3s,滑轮组的机械效率;
(2)2-3s,拉力F的功率;
(3)0-1s,重物对水平地面的压强。
答案:(1)80%;(2)200W;(3)1×104Pa
【详解】
解:(1)2-3s,由v-t可知重物做匀速直线运动的速度
v物=0.5m/s
由F-t图像可知拉力
F=200N
由图可知
n=2
不计
解析:(1)80%;(2)200W;(3)1×104Pa
【详解】
解:(1)2-3s,由v-t可知重物做匀速直线运动的速度
v物=0.5m/s
由F-t图像可知拉力
F=200N
由图可知
n=2
不计绳重和摩擦,则滑轮组的机械效率
(2)2-3s,绳子自由端的速度
拉力F的功率
(3)在2-3s时,不计绳重和摩擦,拉力
则动滑轮重力
G轮=2F-G=2×200N-320N=80N
0-1s,由v-t图像可知,重物移动的速度为0处于静止状态,由F-t图像可知拉力
F′=100N
而
重物受到的拉力
F拉=2F′-G轮=2×100N-80N=120N
物对水平地面的压力
F压=G-F拉=320N-120N=200N
重物对水平地面的压强:
答:(1)2-3s,滑轮组的机械效率为80%;
(2)2-3s,拉力F的功率位200W;
(3)0-1s,重物对水平地面的压强为1×104Pa。
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