资源描述
初中人教版八年级下册期末物理模拟真题题目解析
一、选择题
1.生活中需要对一些物理量进行估测,以下估测与实际情况相符的是( )
A.中学生脉搏跳动一次的时间约为 3s B.一支新铅笔的长度约为 17cm
C.中学生百米赛跑的平均速度可达 10m/s D.一个鸡蛋的重力约为 50N
2.如图甲所示,水平桌面上放有一内壁光滑的竖直圆筒,筒底固定一根弹簧。将一小球放置在弹簧上,静止时位于A点(如图乙)。现将小球下压至B点,并用此处的装置锁定(如图丙)。解锁后,小球向上弹出筒口。下列说法正确的是( )
A.图乙中圆筒对桌面的压力小于图丙中的压力
B.图乙中圆筒的重力与桌面对圆筒的支持力是一对平衡力
C.图丙中小球开始运动到脱离弹簧的过程中速度先变大后变小
D.图丙中小球开始运动到脱离弹簧的过程中速度一直变大
3.用绳子拉着一辆小车在光滑的水平面上加速运动,小车速度为v时,绳子突然断开,小车将( )
A.做减速运动 B.先加速后匀速运动
C.继续做加速运动 D.以速度v做匀速直线运动
4.下列现象中利用了大气压强的是( )
A.雪橇做的比较宽大 B.拦河坝做的下宽上窄
C.用吸管喝饮料 D.刀口磨的很锋利
5.关于浮沉条件的应用,下列说法中正确的是( )
A.向放有鸡蛋的清水中加盐,鸡蛋上浮,是由于鸡蛋的重力变小
B.气象用探测气球里所充气体的密度小于空气的密度
C.轮船漂浮在水面,它受到水的浮力可能大于它受到的重力
D.密度计放在不同液体中所受浮力的大小与液体密度有关
6.如图所示的生活用具中,使用时属于等臂杠杆的是( )
A.筷子 B.托盘天平
C.核桃夹 D.瓶起子
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
8.甲、乙两个完全相同的物体在分别在水平拉力F甲和F乙的作用下,在同一水平面上做匀速直线运动,且v甲>v乙,若不计空气阻力,拉力F甲和F乙在相同时间内所做的功分别为W甲和W乙,则下列判断正确的是( )
①F甲>F乙
②F甲=F乙
③W甲>W乙
④W甲<W乙
A.②③ B.①④ C.①③ D.②④
二、填空题
9.生活中很多利用物理知识的实例:如图在墙上挂图时,可自制一个重锤来检查图是否挂正,这是利用了________;我们用力捏一下易拉罐,易拉罐变扁了,这说明力可以改变物体的________。
10.某同学坐在行驶的公交车上,当公交车突然减速时,该同学会向___________(选填“前”或“后”)倾倒,这是由于他具有___________。
11.玩滑板车是小朋友们喜爱的一项运动。小朋友一只脚踏在滑板车上对车的压强比双脚站立时 ______(选填“大”或“小”);小朋友用力蹬地后双脚离地,滑板车和人会向前滑行一段距离,这是利用了物体间 ______;双脚离地后,由于 ______,滑板车将继续向右滑行。
12.如图所示交通标志牌规定了某路段车辆的最高时速,请根据该交通标志牌的信息,进行分析并回答下列问题。
①该路段中,小型车的最高行驶速度为______;
②请应用机械能的相关知识解释不同型号车辆限速不同的原因;______
③一般说来,车辆在学校路段应保持______行驶(选填“高速”或“低速”)。
13.用力 F =40N,按住一重10N的木块,如图所示,当木块沿竖直方向匀速下滑时,木块受到的摩擦力的大小是______N,摩擦力的方向______.
14.如图所示,农村炉灶里的烟之所以顺着烟囱排到屋外,其原因之一是风吹过烟囱顶端,使那儿空气的流速______(选填“变大”、“变小”或“不变”,以下同),压强______,所以烟就顺着烟囱排到屋外。
15.卫生间内的抽水马桶结构原理如图,利用水的重力,将水的______能转换为______能,从而裹挟着排泄脏物进入下水管道。当浮物浸入水中时受到水的浮力,方向______;设定浮物(质量不计)的体积是500cm3,冲水阀底面积60cm2,水箱注满水时冲水阀距水面25cm,冲水阀及连杆(体积不计)质量约为0.2kg,试求:浮物浸没水中所受的浮力______N,冲水阀受到水的压强为______Pa;如果扳手与冲水阀之间的连动系统是一个等臂杠杆,冲水时,在扳手处至少需要施______N的力才能打开冲水阀门达到冲水目的。
16.甲、乙两台机器的功率之比为3∶2,则_____(填“甲”或“乙”)机器做功快;若它们做同样的功,则所需的时间之比为______;若做功时间相同,则甲、乙两机器所做的功之比为______。
三、解答题
17.如图,木块在2N的水平拉力F作用下沿水平桌面向右匀速直线运动,作出木块所受摩擦力的示意图。
18.在图中,杠杆在力、的作用下处于静止状态,为力的力臂。在图中画出力的力臂和力的示意图。
19.如图所示,画出人站在地面上向下拉绳的绕法。
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,他进行了探究。
(1)在实验过程中,需要的两个测量工具是:______、______;
(2)如图甲所示是他第2次测量中弹簧测力计的读数,请将此时测力计的示数填入下表的空格处;
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)请你根据表格中的实验数据,在图乙中作出重力随质量变化的图像______;
(4)由数据与图像可知,结论是:______;
(5)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 ______(填“能”或“不能”)完成该探究。
21.小宇用如图甲所示的装置“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,小华记录的部分实验数据如下表;
序号
木块放置情况
接触面情况
接触面所受压力
弹簧测力计示数
1
平放
木板
4
1.2
2
平放
木板
6
1.8
3
平放
木板
8
2.4
4
平放
棉布
6
2.4
5
平放
毛巾
6
2.8
(1)在实验操作中,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,这样做的目的是________;
(2)通过分析序号为_______的三组实验数据可得:滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关;
(3))小字在探究“滑动摩擦力的大小与压力的关系”时,利用上表中序号为第1和第4 次的实验数据比较得出;“压力越大,滑动摩擦力就越大”的结论。你认为他这样做对吗?_______,理由是;_______。
(4)分析序号为1、2、3 的三组实验数据可得:滑动摩擦力的大小与接触面所受压力大小的关系式是_________。
(5)某次实验中拉动木块由静止到匀速直线运动的过程中,弹簧测力计对木块的拉力随时间 的变化图像如图乙所示,其中 木块处于静止状态,分析图像可知:要使木块由静止开始运动,至少要用______N 的水平拉力拉木块; 如果实验时木块受的拉力是1.8N,下列对木块所处状态的判断,正确的是_______。
A.始终静止 B.始终做匀速直线运动
C.静止或匀速直线运动 D.条件不足,无法判断
(6)实验过程中,弹簧测力计的示数不容易稳定,可能的原因是_________。
二
22.小强利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点;
(1)实验前,小强发现压强计U形管两边红墨水的高度不相等,如图甲所示,接下来的操作应该是______(选填:“A”或“B”);
A.此时向右管中加入红墨水直至液面相平
B.取下软管重新安装
(2)排除故障后,他将金属盒浸没于水中,发现随着金属盒没入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差逐渐变大,如图乙所示,由此可知液体内部的压强与______有关;
(3)小强保持乙图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,实验情形如图丙所示;比较乙、丙两次实验,小强得出了:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大的结论;你认为他的结论是否可靠?答:______,原因是:______。
二
23.小雨探究“圆锥形物体所受浮力大小与哪些因素有关”,如图所示:
(1)由图步骤A、B、C、D可得出结论:物体受到的浮力大小与______有关,与物体没没在液体中的深度______(选填“有关”或“无关”)。
(2)由图步骤A、______可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
(3)根据图中的实验数据,可计算出圆锥形物体的密度为_______kg/m3,该液体的密度为______kg/m3。
(4)如果在步骤E中不小心使物体接触了容器底且与容器底部有力的作用,则所测液体密度将______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)用弹簧测力计拉着圆锥形物体从底部刚好接触水面开始缓慢没入水中,描绘的弹簧测力计示数F与圆锥形物体的浸入深度h的变化关系图像与如图中相符合的是______。
A. B. C. D.
(6)小雨继续探究,如图中步骤F所示,圆锥形物体底部距离烧杯底部为2cm,把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上,缓慢向空烧杯内加水,当所加水使圆锥形物体刚好浸没时(水未溢出),共向烧杯中加入______g的水。(已知在一定范围内,弹簧受到的拉力每减少0.1N,弹簧的长度就缩短0.1cm,烧杯底面积为300cm2)
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.在测量“滑轮组机械效率”的实验中,小明用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法,实验数据记录如下表:
实验次数
钩码的重力G/N
钩码提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η/%
1
2
0.05
1.0
0.15
66.7
2
2
0.1
1.0
0.3
66.7
3
4
0.05
1.7
0.15
78.4
4
6
0.05
①
0.15
②
(1)第4次实验时的情景如图丙所示,则表格中①处的数据应为______,②处的数据应为______;
(2)比较______两次实验,小组同学发现:同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度______(选填“有关”或“无关”);
(3)分析以上实验可以得出结论:同一滑轮组的机械效率主要与______有关;
(4)将滑轮组换另一种绕绳方法,提升相同的物体时,若不计摩擦和绳重,滑轮组的机械效率______。(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.如图甲所示,将一个边长为10cm的正方体物块放入盛满水的溢水杯中,静止时物块漂浮在水面,物块底部受到水的压强是800Pa,已知水的密度,试求:
(1)图甲中物块受到浮力是多大?
(2)此物块的密度是多大?
(3)如图乙所示,在物块上表面施加一个竖直向下的力F,要使物块全部浸没水中,F应为多少N?
28.如图甲所示,重为80N的物体在大小为10N,方向水平向左的拉力F1的作用下,在水平地面上以3m/s的速度做匀速直线运动,滑轮质量、绳子质量均不计。如图乙所示,当撤去滑轮组后,改用大小为15N,方向水平向右的拉力F2,拉物体匀速向右运动10m。求:
(1)图甲中,2s内拉力F1做的功;
(2)图甲滑轮组的机械效率。
【参考答案】
一、选择题
1.B
解析:B
【详解】
A.中学生脉搏跳动一次的时间约为 1s,故 A不符合题意;
B.一支新铅笔的长度约为 17cm,符合实际,故 B 符合题意;
C.中学生百米赛跑的成绩约 15s,故平均速度可达 7m/s,故 C不符合题意;
D.一个鸡蛋的质量约 50g,重力约为 0.5N,故 D 不符合题意。
故选B。
2.C
解析:C
【详解】
A.以整体为研究对象,图乙、丙对桌面的压力相等,都等于圆筒、弹簧和小球的总重力,故A错误;
B.图乙中圆筒、弹簧和小球的总重力与桌面对圆筒竖直向上的支持力是一对平衡力,故B错误;
CD.释放后,小球开始运动到脱离弹簧的过程中先是弹力大于重力,到达A点时弹力等于重力,然后到脱离弹簧前重力大于弹力,所以小球的速度先变大,后变小,故D错误,C正确。
故选C。
3.D
解析:D
【详解】
因为小车在光滑的水平面上运动,所以小车不受摩擦力,只受绳子的拉力,当绳子突然断开时拉力消失,小车在水平面上不受力,根据牛顿第一定律可知,此时小车将会以速度v 做匀速直线运动。
故选D。
4.C
解析:C
【详解】
A.雪橇做的比较宽大是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,没有利用大气压,故A不符合题意;
B.拦河坝修成上窄下宽的形状是因为液体的压强随深度的增加而增大,这样可承受更大的压强,不是利用大气压,故B不符合题意;
C.用吸管吸饮料时,吸出吸管中的部分空气,使吸管内的气压减小,瓶中饮料在大气压的作用下,上升通过吸管进入口中,故利用了大气压的作用,故C符合题意;
D.刀口磨的很锋利是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,没有利用大气压,故D不符合题意。
故选C。
5.B
解析:B
【详解】
A.向放有鸡蛋的清水中加盐,液体密度变大,未露出液面前,排开液体体积不变,根据可知浮力变大。所以鸡蛋上浮,是由于鸡蛋的浮力变大,而鸡蛋自身重力不变,故A错误;
B.气象探测气球在空气中能够上浮,根据浮沉条件可知,气球的整体密度小于空气的密度,所以气球内充气体的密度一定小于空气的密度,故B正确;
C.轮船漂浮在水面时,处于平衡状态,它受到水的浮力等于它受到的重力,故C错误;
D.密度计放在不同液体中都是漂浮的,漂浮时其受到的浮力等于自身重力,同一支密度计重力不变,所以密度计放在不同液体受到的浮力的大小不变,即密度计受到的浮力与液体密度无关,故D错误。
故选B。
6.B
解析:B
【详解】
A.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不符合题意;
B.托盘天平在使用时,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故B符合题意;
CD.核桃夹和瓶起子在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故CD不符合题意。
故选B。
7.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.A
解析:A
【详解】
①②在水平方向上,两个物体都受拉力与滑动摩擦力作用,两个物体都做匀速直线运动,处于平衡状态,所以,;两个完全相同的物体在同一水平面上运动,两物体对水平地面的压力等于自身的重力,两物体自身的重力相等,则两个压力大小相等,接触面的粗糙程度都相同,所以两物体所受的摩擦力大小相等,即,所以,故①错误,②正确;
③④因为,v甲>v乙,所以在相同的时间内路程关系是,而由上述①②解析可知,,根据,可得,故③正确,④错误;
综上所述,②③正确。
故选A。
二、填空题
9.重力的方向竖直向下 形状
【详解】
[1]因为重力的方向是竖直向下的,自制一个重锤,重锤由于重力的作用处于竖直位置,若相框的竖边和它平行,就说明相框挂正了。
[2]用力捏易拉罐,易拉罐变扁,发生了形变,这说明力可以改变物体的形状。
10.前 惯性
【详解】
[1][2]一切物体都有惯性,当公交车突然减速时,该同学下半身随车一起减速,而上半身由于惯性仍保持原来的运动状态,所以会向前倾倒。
11.大 力的作用是相互的 惯性
【详解】
[1]小朋友站在滑板车上对滑板车的压力等于自身重力,一只脚踏上滑板车比两只脚踏上滑板车上的受力面积小,由可知,小朋友一只脚踏在滑板车上对车的压强比双脚站立时大。
[2]小朋友用力蹬地时,由于力的作用是相互的,地面同时给脚一个向前的力,使得滑板车和人会向前滑行。
[3]脚离地后,由于惯性,滑板车将保持原来的运动状态继续向前滑行。
12.120千米/时 动能与质量和速度都有关,动能一定时,质量大的物体速度小 低速
【详解】
①[1]根据图片中第一个路牌可知,该路段中,小型车的最高行驶速度为120千米/小时。
②[2]动能与物体的质量和速度有关,动能不变的情况下,质量小的物体速度更大(合理即可)。
③[3]一般说来,为了安全,车辆在学校路段应保持低速行驶,使车辆的动能小一些。
13.10N 竖直向上
【详解】
(1)木块下滑,相对于墙壁向下运动,墙壁会给它一个向上的摩擦力.由于木块是在竖直方向上匀速下滑,其处于平衡状态,所以其在竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力.
(2)木块受到的重力是10N,由于摩擦力与重力是一对平衡力,根据二力平衡的条件可知摩擦力大小也等于10N,方向竖直向上.
14.变大 变小
【详解】
[1][2]风吹过烟囱顶端,使那儿空气的流速大,压强小,而烟囱底部的空气流速小,压强大,这样在烟囱的上下部形成一个向上的压强差,所以烟就顺着烟囱排到屋外。
15.重力势 动 竖直向上 5 2500 12
【详解】
[1][2]马桶在冲水时,水的高度变小,重力势能变小,水流动的速度变大,水的动能变大,所以利用水的重力,将水
解析:重力势 动 竖直向上 5 2500 12
【详解】
[1][2]马桶在冲水时,水的高度变小,重力势能变小,水流动的速度变大,水的动能变大,所以利用水的重力,将水的重力势能转换为动能,从而裹挟着排泄脏物进入下水管道。
[3]当浮物浸入水中时受到水的浮力,浮力的方向与重力方向相反,方向竖直向上。
[4]浮物浸没在水中,所以排开水的体积
由阿基米德原理可知,浮物浸没水中所受的浮力为
[5]冲水阀受到水的压强为
[6]冲水阀受到水的压力为
冲水阀及连杆的重力为
对于冲水阀、连杆以及浮物整体受力分析,受到重力、浮力和水的压力,打开冲水阀门达到冲水目的,需对冲水阀施加的力为
扳手与冲水阀之间的连动系统是一个等臂杠杆,所以冲水时,在扳手处至少需要施12N的力才能打开冲水阀门达到冲水目的。
16.甲 2∶3 3∶2
【详解】
[1]功率表示做功快慢,甲、乙两台机器的功率之比为3∶2,甲的功率较大,甲机器做功快。
[2]若它们做同样的功,则所需的时间之比为
[3]若做功时
解析:甲 2∶3 3∶2
【详解】
[1]功率表示做功快慢,甲、乙两台机器的功率之比为3∶2,甲的功率较大,甲机器做功快。
[2]若它们做同样的功,则所需的时间之比为
[3]若做功时间相同,则甲、乙两机器所做的功之比为
三、解答题
17.【详解】
木块在2N的水平拉力F作用下沿水平桌面向右匀速直线运动,处于平衡状态,故受到的摩擦力的方向水平向左,大小为
f=F=2N
作图时应注意表示摩擦力的线段与表示拉力的线段等长。如图所示:
解析:
【详解】
木块在2N的水平拉力F作用下沿水平桌面向右匀速直线运动,处于平衡状态,故受到的摩擦力的方向水平向左,大小为
f=F=2N
作图时应注意表示摩擦力的线段与表示拉力的线段等长。如图所示:
18.【详解】
过支点作作用线的垂线段,即为的力臂;过动力臂的末端作垂直于的直线,与杠杆的交点为的作用点,为使杠杆处于平衡状态,则的方向向右上方,在线段末端标出箭头,标出动力,如下图
解析:
【详解】
过支点作作用线的垂线段,即为的力臂;过动力臂的末端作垂直于的直线,与杠杆的交点为的作用点,为使杠杆处于平衡状态,则的方向向右上方,在线段末端标出箭头,标出动力,如下图
19.【详解】
由题意知,人站在地面上向下拉绳,拉力方向应向下,所以绳子一端应固定在定滑轮上,从动滑轮绕起 ,如图所示:
解析:
【详解】
由题意知,人站在地面上向下拉绳,拉力方向应向下,所以绳子一端应固定在定滑轮上,从动滑轮绕起 ,如图所示:
20.天平 弹簧测力计 2 物体的重力跟物体质量成正比 不能
【详解】
(1)[1][2]本实验要测量物体的重力与质量,因此须用到弹簧测力计和天平。
(2)[3]由
解析:天平 弹簧测力计 2 物体的重力跟物体质量成正比 不能
【详解】
(1)[1][2]本实验要测量物体的重力与质量,因此须用到弹簧测力计和天平。
(2)[3]由图知,测力计的量程为0~5N;弹簧测力计的一个大格代表1N,一个小格代表0.2N,弹簧测力计示数是2N。
(3)[4]据表中实验数据,在坐标纸上描点,然后用平滑的线连接起来;如图所示:
(4)[5]由图像知,G﹣m图像为一条过原点的斜线,则可以得出结论:物体的重力跟物体质量成正比。
(5)[6]由于在太空站中,物体处于失重状态,不能用弹簧测力计测出物体受到的重力,所以用同样的器材,在太空站中不能完成该实验。
21.使木块在水平方向上受力平衡,弹簧测力计的拉力等于摩擦力 2、4、5 不正确 没有控制接触面的粗糙程度相同 2.0 C 没有拉着物体做匀速直线运动(或接触面
解析:使木块在水平方向上受力平衡,弹簧测力计的拉力等于摩擦力 2、4、5 不正确 没有控制接触面的粗糙程度相同 2.0 C 没有拉着物体做匀速直线运动(或接触面粗糙程度不均匀)
【详解】
(1)[1]在实验操作中,用弹簧测力计沿平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力平衡,根据二力平衡知识,弹簧测力计的拉力等于摩擦力,读出拉力就测量出了摩擦力。
(2)[2]要探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系,需要保持压力的大小不变,改变接触面的粗糙程度,因此应该分析序号2、4、5的三组实验数据。
(3)[3][4]在探究“滑动摩擦力的大小与压力的关系”时,要控制接触面情况相同,而第1和第4 次两次实验中接触面粗糙程度不同,故得出“压力越大,滑动摩擦力就越大”的结论是不正确的,即没有控制接触面粗糙程度相同。
(4)[5]通过分析实验1、2、3可知,在接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与接触面所受压力成正比,比值为0.3,关系式表达为
(5)[6]分析图乙可知,要使木块由静止开始运动,至少要用2.0N的力。
[7]当木块受到的拉力是1.8N时,木块可能静止(还没拉动),也可能匀速直线运动(已经拉动了,且由乙图可知滑动摩擦力等于1.8N),故C正确。
(6)[8]如果没有拉着物体做匀速直线运动或接触面的粗糙程度不均匀,会造成弹簧测力计的示数不稳定,从而影响摩擦力的测量结果。
二
22.B 深度 不可靠 没有控制深度相同
【详解】
(1)[1]当压强计的橡皮膜没有受到压强时,U形管中液面应是相平的,若U形管中的液面出现了高度差,说明软管中的气体压强大于大气
解析:B 深度 不可靠 没有控制深度相同
【详解】
(1)[1]当压强计的橡皮膜没有受到压强时,U形管中液面应是相平的,若U形管中的液面出现了高度差,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;调节时,只需要将软管取下重新安装,这样两管上方的气体压强相等(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面是相平的;故选B。
(2)[2]金属盒没入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差逐渐变大,所以在液体密度一定时,液体越深,液体压强越大,说明液体压强跟液体深度有关。
(3)[3][4]小强保持丙图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,液体深度增大,密度增大,U形管左右液面差增大,没有控制深度相同,不能探究液体压强跟密度的关系。故他的结论不可靠。
二
23.排开液体的体积 无关 DE 4×103 0.8×103 偏大 B 1400
【详解】
(1)[1]由图ABC可知,物体浸在水中的体积变大,弹簧测力计
解析:排开液体的体积 无关 DE 4×103 0.8×103 偏大 B 1400
【详解】
(1)[1]由图ABC可知,物体浸在水中的体积变大,弹簧测力计的示数变小,根据F浮=G-F可知,物体受到的浮力变大,则说明:物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大,物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关。
[2]由图CD可知,物体浸没后,物体排开液体的体积不变,弹簧测力计的示数相同,根据称重法,物体受到浮力大小相同,则说明物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(2)[3]由步骤ADE可知,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,根据F浮=G-F可知,物体受到的浮力不同,这说明:物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
(3)[4]由图AC可知,根据称重法,物体浸没在水中时受到的浮力
F浮水=G-F′=4N-3N=1N
物体的体积
物体的密度
=4×103kg/m3
[5]由图AE可知,物体浸没在液体中时受到的浮力
F浮液=G-F′′=4N-3.2N=0.8N
液体的密度
=0.8×103kg/m3
(4)[6]如果在步骤E中不小心使物体接触了容器底且与容器底部有力的作用,弹簧测力计的示数变小,浮力变大,则所测液体密度将偏大。
(5)[7]因为圆锥形物体“下小上大”,所以随着圆锥形物体浸入水中的深度增加,排开水的体积也增加,但是排开水的体积增大的幅度在变大,根据F浮=ρ液gV排知,浮力变大,且浮力增大的幅度在变大;根据F浮=G-F可知,测力计的示数变小,且测力计示数变小的幅度在变大(即图线逐渐变陡),到圆锥体完全浸没后,浮力不变,测力计的示数也不变,故B图符合题意。
(6)[8]圆锥体的体积
V=10-4m3=100cm3
物体浸没在水中时受到的浮力
F浮水=G-F′=4N-3N=1N
由称重法可知拉力减小1N,由于弹簧受到的拉力每减少0.1N,弹簧的长度就缩短0.1cm,故弹簧缩短了
×0.1cm=1cm
由(5)可知物体的高度是2cm,圆锥形物体底部距离烧杯底部为2cm,所以需要加水的体积为
V加=S(h1+h2+Δh)-V=300cm2×(2cm+2cm+1cm)-100cm3=1400cm3
加水的质量
m加=ρ水V加=1g/cm3×1400cm3=1400g
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。
25.4 83.3 1和2 无关 被提升物体的重力 不变
【详解】
(1)[1][2]由图丙可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,则第4次实验中拉力的大小为2.4N,第
解析:4 83.3 1和2 无关 被提升物体的重力 不变
【详解】
(1)[1][2]由图丙可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,则第4次实验中拉力的大小为2.4N,第4次实验中滑轮组的机械效率为
(2)[3][4]比较第1、2两次实验数据可知,两次实验时的效率相同,提升的高度不同,因此同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关。
(3)[5]实验中用的是同一滑轮组,动滑轮的重力不变,提升物体的重力不同;由表中实验数据可知,同一滑轮组提起不同重力的物体时,提升物体的重力越大,滑轮组的机械效率越大,故可得结论:同一滑轮组的机械效率主要与被提升物体的重力有关。
(4)[6]因不计摩擦及绳重,克服物体重力做的功为有用功,克服动滑轮重力和物体重力做的功为总功,所以,由
可知,将此滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率不变。
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)8N;(2)0.8×103kg/m3;(3)2N
【详解】
解:(1)物块的底面积
S=L2=(10cm)2=100cm2=10-2m2
由p=可得,物块底部受到水的压力
F向上=pS=800
解析:(1)8N;(2)0.8×103kg/m3;(3)2N
【详解】
解:(1)物块的底面积
S=L2=(10cm)2=100cm2=10-2m2
由p=可得,物块底部受到水的压力
F向上=pS=800Pa×10-2m2=8N
物块受到浮力
F浮=F向上﹣F向下=8N﹣0N=8N
(2)因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,所以,物块的重力
G=F浮=8N
由G=mg可得,物块的质量
m===0.8kg
正方体物块的体积
V=L3=(10cm)3=1000cm3=10-3m3
正方体物块的密度
ρ===0.8×103kg/m3
(3)物块全部浸没水中时排开水的体积
V排=V=10-3m3
此时物块受到的浮力
F浮′=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3=10N
在物块上表面施加的竖直向下的力
F=F浮′
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