资源描述
部编版八年级物理下册期末试卷检测题(WORD版含答案)
1.下列估测中不符合实际的是( )
A.托起两个鸡蛋所用的力约为1N
B.安静的环境里你呼吸一次的时间大约为2s
C.一名普通中学生的体积约为0.5m3
D.八年级同学站立时对地面的压强约为15000Pa
答案:C
解析:C
【详解】
A.两个鸡蛋大约为100g,合0.1kg,重约
所以托起两个鸡蛋所用的力约为1N,故A不符合题意;
B.安静的环境里人1min约呼吸30次,则呼吸一次的时间约2s,故B不符合题意;
C.一名普通中学生的质量约为50kg,合50000g,密度与水相当,约为1g/cm3,由可知体积约为
故C符合题意;
D.八年级同学的体重约为600N,站立时与地面的接触面积约为0.04m2,则八年级同学站立时对地面的压强约
故D不符合题意。
故选C。
2.关于“立定跳远”,以下说法不正确的是( )
A.立定跳远前,静止站在地面上的人所受的重力和支持力是一对平衡力
B.立定跳远时,向后蹬地瞬间,人受到向前的力,说明物体间力的作用是相互的
C.立定跳远中,人离地后继续向前运动,因为受到惯性力的作用
D.从起跳,腾空到落地的过程中,体现了力可以改变物体的运动状态
答案:C
解析:C
【详解】
A.立定跳远前,静止站在地面上的人所受的重力和支持力,大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上,属于一对平衡力,故A正确,不符合题意;
B.立定跳远时,脚要用力向后蹬地,由于物体间力的作用是相互的,人受到向前的力,故B正确,不符合题意;
C.立定跳远中,人离地后继续向前运动,由于人具有惯性,惯性不是力,不能说是受到惯性力的作用,故C错误,符合题意;
D.从起跳,腾空到落地的过程中,人的运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态,故D正确,不符合题意。
故选C。
3.如图所示是小强研究单摆摆动规律的装置,小球在细线作用下从位置A经C到达B,再从B经C返回A,如此往复。某时刻小球摆到B位置时绳突然断裂。下列对此过程的分析正确的是( )
A.小球经过C点时受力平衡
B.小球在A、B两点处运动状态不变
C.绳子断裂时小球将继续沿CB方向运动
D.绳子断裂时小球将从B点竖直下落
答案:D
解析:D
【详解】
A.小球经过C点时会继续做曲线运动,速度的方向在变化,大小在变化,故C点不是平衡态,故不受平衡力,故A错误;
B.小球在A、B两点处,仅仅是瞬间静止,受力不平衡,它们将向下运动,故运动状态发生改变,故B错误;
C D.绳子断裂时,小球在最高点,速度为零,由于受到重力的作用会向下运动,故C错误;D 正确。
故选D。
4.科学知识可以通过对自然的探究获得。探究下列事实,具有减少摩擦作用的是( )
A.泥鳅体表有一层滑粘的液体
B.蛇的体表覆盖粗糙的鳞片
C.蜈蚣腹部有许多足
D.啄木鸟有尖尖的喙
答案:A
解析:A
【详解】
A.泥鳅的体表渗出的黏液,是在压力一定时,减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,故A符合题意;
B.蛇的体表覆盖粗糙的鳞片,有利于减少体内水分的散失,使其能更好的适应陆地生活,同时也是增大摩擦,故B不符合题意;
C.蜈蚣腹部有许多足,增大了受力面积,减小了压强,故C不符合题意;
D.啄木鸟有尖尖的喙,是减小受力面积增大压强,故D不符合题意。
故选A。
5.如图所示,不计滑轮重力及摩擦,已知物体A质量为2kg;物体B质量为5kg,体积为103 cm3。先用手握住A,待放手后( )
A.物体B将沉入水底 B.物体B将停留在水面下任何地方
C.物体B将离开水面上升 D.物体B最后浮在水面上
答案:B
解析:B
【详解】
物体A的重力大小
物体B的重力大小
从图中可以看出,物体B挂在动滑轮上,物体A挂在定滑轮上,当整个系统静止使,物体B受到的拉力大小为
若此时物体B浸没在水中,则物体B排开的水的体积为
物体B受到的浮力大小为
此时
因此待放手后,物体B将悬浮在水中,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.如图所示的杠杆平衡,把A端所挂重物浸没在水中,杠杆失去平衡,为使杠杆重新平衡,应当( )
A.将支点向A端移动
B.将支点向端移动
C.支点不动,在端再加挂钩码
D.支点不动,在支点处加一水平向左的力
答案:B
解析:B
【详解】
A.如图所示的杠杆平衡,根据可知,把端所挂重物浸没在水中,杠杆失去平衡,由于浸没在水中,故的示数变小,若将支点向端移动,减小,变大,不变,变大,而变得更小了,故不可能平衡,故A不符合题意;
B.由于浸没在水中,故的示数变小,若将支点向B端移动,减小,变大, 变小,故有可能与与相等,再次平衡,故B符合题意;
C.把A端所挂重物浸没在水中,杠杆失去平衡,由于浸没在水中,故的示数变小,支点不动,不变,不变,在端再加挂钩码,变大,变大,变小,与不相等,故C不符合题意;
D.支点不动,在支点处加一水平向左的力,对杠杆的没有任何作用,故D不符合题意。
故选B。
7.在水平桌面上,有两个相同的圆柱形容器,内盛相同深度的盐水.将同一个鸡蛋分别放入其中,鸡蛋静止时如图所示.鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F1和F2,盐水对容器底部压强分别为p1和p2,则,
A.F1>F2,p1>p2 B.F1=F2,p1>p2
C.F1<F2,p1=p2 D.F1=F2,p1<p2
答案:D
解析:D
【详解】
鸡蛋悬浮在甲杯中,受到盐水的浮力等于鸡蛋重力;鸡蛋漂浮在乙杯中,受到盐水的浮力也等于鸡蛋重力;所以鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力大小相等,即:F1=F2;
鸡蛋悬浮在甲杯中,鸡蛋=盐水甲;
鸡蛋漂浮在乙杯中,鸡蛋盐水乙;
盐水深度相同,根据液体压强公式,则,
ABC.不符合题意,错误.
D.符合题意,正确..
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
答案: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。
9.生活中处处有物理。我们可以利用矿泉水瓶做小实验来说明一些物理知识。
(1)双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形,如果施加的力增大,瓶子变形程度就加大,这表明力的作用效果跟___________有关。
(2)在矿泉水瓶里面倒满水,并把瓶盖旋紧后,在侧壁开一个小孔,可以观察到_______(选填“有”或“没有”)水从小孔流出来。
(3)如图甲,用一个丝绸摩擦过的气球靠近平放在桌上的空矿泉水瓶,发现空矿泉水瓶向气球方向滚动,但如图乙,将空泉水瓶竖着立在桌面上做实验时,却看不到它向气球方向运动,这是因为滑动摩擦力_______(选填“大于”或“小于”)滚动摩擦力。
解析:力的大小 没有 大于
【详解】
(1)[1]施加的力增大,瓶子变形程度就加大,这表明力的作用效果跟力的大小有关。
(2)[2]往矿泉水瓶里面倒满水,并把瓶盖旋紧后,在侧壁开一小孔,由于大气压的作用,可以观察到没有水从小孔流出来。
(3)[3]用一个丝绸摩擦过的气球靠近平放在桌上的空矿泉水瓶,发现空矿泉水瓶向气球方向滚动,这是利用了带电体能够吸引轻小物体的性质;将空矿泉水瓶竖着立在桌面上做实验时,却看不到它向气球方向运动,这是因为滑动摩擦力大于滚动摩擦力。
10.(1)图甲是运动员射点球,球由静止变为运动;图乙是守门员奋勇地把球接住,球由运动变为静止,这表明:力可以改变物体的______;
(2)图丙是运动员在用头顶球,头顶在球上不同位置,则球运动方向会不同,说明力的作用效果与______有关,球离开头后仍能继续向前飞行一段距离,是因为球具有______。
解析:运动状态 力的作用点 惯性
【详解】
(1)[1]甲乙两图中,球受力后,运动状态都发生变化,说明力可以改变物体的运动状态。
(2)[2]丙图中力作用在物体不同位置,球的运动状态不同,说明力的作用效果与力的作用点有关。
[3]物体具有惯性,要保持原来的运动状态;球离开头后仍能继续向前飞行一段距离,是因为球具有惯性。
11.据报道:“一男子陷在泥沼里,他挣扎着力图把一只脚拔出来,结果下陷得更快更深。抢救队员把他拉出后,让他平躺在泥沼上以蛙泳姿势移离泥沼……”
(1)报道中描述___________的过程对泥沼的压强增大;
(2)报道中描述___________的过程对泥沼的压强减小,你判断的依据是:___________。
解析:他挣扎着力图把一只脚拔出来 平躺在泥沼上以蛙泳姿势移离泥沼 压力一定,接触面积增大
【详解】
(1)[1]他挣扎着力图把一只脚拔出来时,对泥沼的压力不变而与泥沼的接触面积减小,故对泥沼的压强变大,因此下陷得更快更深。
(2)[2][3]平躺在泥沼上以蛙泳姿势移离泥沼时,对泥沼的压力不变,而与泥沼的接触面积变大,故对泥沼的压强变小。
12.如图所示,拴在细线下的物块浸在水中,B图中物块所受浮力________N,由B、C图可知浮力的大小与_______有关。若将C图中的细线剪断,物块的重力势能将_______(选填“变大”、“变小”或”不变”)。
答案:B
解析:4 物体排开液体的体积 变小
【详解】
[1]B图中物块所受浮力
F浮=2.8N-2.4N=0.4N
[2]BC都是水,物体排开液体的体积不同,测力计示数不同,浮力不同,故可知浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
[3]完全浸没测力计仍有示数,所以若将C图中的细线剪断,物体下沉,高度降低,重力势能变小。
13.如图所示,一轻质杠杆水平支在支架上,OA∶OC=2∶1,G1重为60N,G2重为20N,则绳子对G1的拉力为 ______N,此时G1对地面的压力为 ______N。
答案:G
解析:50
【详解】
[1]由图知,O为支点,G2在C点,设绳子对A端的拉力为FA,已知
OA∶OC=2∶1
则
OA=2OC
由杠杆平衡条件得
FA×OA=G2×OC
即
FA×2OC=20N×OC
解得FA=10N。
[2]G1受竖直向下的重力G1、地面向上的支持力F′、绳子向上的拉力FA,物体G1静止,处于平衡状态,由力的平衡条件得
F′=G1﹣FA=60N﹣10N=50N
根据相互作用力可得,G1对地面的压力
F=F′=50N
14.驾驶员头靠头枕、身系安全带(图甲)驾驶着轿车(图乙)在水平路面上高速向前行驶。轿车对路面的压力与静止时相比________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。其中,________(选填“头枕”或“安全带”)主要为了防止后面车辆与轿车追尾时对驾驶员带来的伤害。如果选择地面为参照物,驾驶员是________(选填“运动”或“静止”)的。
解析:变小 头枕 运动
【详解】
[1]在路面上静止的轿车,轿车对路面的压力大小等于轿车的重力,当轿车在路面上行驶时,因流体流速大的地方压强小,车顶的空气流速大于车底的空气流速,所以会产生向上的压强差,即而产生一定大小的向上的升力,使轿车对路面的压力小于汽车所受的重力,故轿车对路面的压力与静止时相比变小。
[2]在座位的靠背上安装“头枕”,当轿车被追尾时,轿车速度加快,乘客由于惯性会保持原来的运动状态,此时头枕可以起到防止乘客颈椎受伤。
[3]以地面为参照物,驾驶员与地面之间位置不断发生变化,则驾驶员是运动的。
15.如图小明正在做俯卧撑训练,他的身体看作一个___________,则O为支点,B为重心,他所受重力为600N,水平地面对手的支持力F的大小为___________N,人对水平地面的压力和水平地面对人的支持力___________(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
答案:杠杆 400 不是
【详解】
[1]根据图示可知,支点为O,他的身体看作一个杠杆。
[2]动力臂
L1=0.5m+1m=1.5m
阻力臂L2=1m,根据杠杆平衡的条件得
F×1.
解析:杠杆 400 不是
【详解】
[1]根据图示可知,支点为O,他的身体看作一个杠杆。
[2]动力臂
L1=0.5m+1m=1.5m
阻力臂L2=1m,根据杠杆平衡的条件得
F×1.5m=600N×1m
解得F=400N。
[3]人对水平地面压力的受力物体是地面,水平地面对人支持力的受力物体是人,这两个力是一对相互作用力,不是一对平衡力。
16.如图所示,一物体在水平向右的拉力F1作用下以1m/s速度在水平地面上匀速运动了10m,拉力F1所做的功为W1,功率为P1,若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m,拉力F2所做的功为W2,功率为P2,则W1_______W2,P1_______P2(选填“>”、“<”或“=”)。
答案:= <
【详解】
[1]对物体在水平方向进行受力分析,物体受到拉力和滑动摩擦力,两次拉动物体时物体都做匀速直线运动,说明物体水平方向处于二力平衡状态,所以物体所受的拉力等于滑动摩擦力,
解析:= <
【详解】
[1]对物体在水平方向进行受力分析,物体受到拉力和滑动摩擦力,两次拉动物体时物体都做匀速直线运动,说明物体水平方向处于二力平衡状态,所以物体所受的拉力等于滑动摩擦力,因为滑动摩擦力和接触面所受压力及接触面的粗糙程度有关,两次都在同一水平面上拉动,所以两次物体所受滑动摩擦力大小相同,即两次拉力相同,又因为两次都沿着水平方向移动了10m,根据公式W=Fs可得,两次拉力做的功相等。即
W1=W2
[2]两次拉力大小相同,但第一次拉动时速度小于第二次,根据公式
可知,第一次的功率小于第二次的功率。即
P1<P2
17.如图所示,一个物体被弹簧测力计吊着,浸没在水中,请画出该物体的受力示意图(图中圆点为重心)。
答案:【详解】
物体被弹簧测力计吊着浸没在水中,物体受到竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F拉和浮力F浮的作用,力的作用点均在物体的重心,如下图所示:
解析:
【详解】
物体被弹簧测力计吊着浸没在水中,物体受到竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F拉和浮力F浮的作用,力的作用点均在物体的重心,如下图所示:
18.按要求完成下列作图:如图所示,杠杆OB在动力F1作用下处于静止状态,请你画出阻力F2及阻力臂L2。
(______)
答案:【详解】
阻力为由于物体的重而产生的拉力,所以从B点竖直向下画出F2;力臂为支点到力的作用线的距离,所以从O点向F2或其延长线作垂线,垂线段即为力臂L2,如图所示:
。
解析:
【详解】
阻力为由于物体的重而产生的拉力,所以从B点竖直向下画出F2;力臂为支点到力的作用线的距离,所以从O点向F2或其延长线作垂线,垂线段即为力臂L2,如图所示:
。
19.如图所示,人站在地上用滑轮组重物提升,请用细线代替绳画出正确的绕法。
答案:【详解】
人站在地面上拉绳子,所以,可以从人手处开始画绳子,绕过定滑轮,再绕过动滑轮,之后固定在定滑轮的挂钩上,如下图所示
解析:
【详解】
人站在地面上拉绳子,所以,可以从人手处开始画绳子,绕过定滑轮,再绕过动滑轮,之后固定在定滑轮的挂钩上,如下图所示
20.某班级同学通过实验探究物体所受的重力。
(1)第一组同学探究物体所受的重力大小与质量的关系,记录的数据如下表所示:
实验序号
物体质量/kg
物体重力/N
重力与质量的比值/(N/kg)
1
0.1
1
10
2
0.2
2
10
3
0.3
3
10
①分析表中实验数据,可得出的结论是:物体重力的大小跟它的质量______。
②某同学根据测量数据,绘制出重力与质量的关系图象如图所示,你认为该同学在实验中存在的问题是什么?答:______。
(2)第二组同学探究物体重力的大小跟物体形状的关系,该小组用橡皮泥为实验对象,用小刀将橡皮泥雕刻成各种形状进行实验,实验数据如下表所示。分析实验数据,第二组得出实验结论:物体重力的大小与物体的形状有关。他们的结论______(选填“正确”或“错误”),原因是:______。
被测物体
形状
重力
橡皮泥
正方形
4.8N
圆形
4.2N
三角形
3.6N
(3)第三组同学在老师指导用如图所示装置探究重力的方向。
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________(变化/不变)。
②剪断悬线OA,观察小球下落的方向是______。
③该实验结论的应用示例是______(填写一项即可)。
答案:正比 弹簧测力计使用前指针未归零 错误 没有控制质量相同 不变 竖直向下 重锤线
【详解】
(1)①[1]如第一个表格所知,重力与质量的比值是一个定值,故
解析:正比 弹簧测力计使用前指针未归零 错误 没有控制质量相同 不变 竖直向下 重锤线
【详解】
(1)①[1]如第一个表格所知,重力与质量的比值是一个定值,故物体所受的重力与质量成正比;
②[2]如图G-m可知,当质量为零时,重力不为零,只能说明弹簧测力计使用前指针未归零。
(2)[3][4] 物体重力的大小与物体的形状无关,故结论是错误的;因为是雕刻成不同的形状,其质量在变化,故没有控制质量相同。
(3)①[5]由于重力的方向竖直向下,小球一直受到了重力和拉力,而重力与拉力是平衡力,重力的方向不变,故拉力的方向不变;
②[6]剪断悬线OA,观察小球由于受到重力的作用,竖直向下运动;
③[7]在建筑中,应用重锤线判断墙是否竖直。
21.小明用弹簧测力计、正方体木块、水平长木板、砝码等器材做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
(1)如图甲所示,用弹簧测力计拉木块在水平长木板上做______运动,根据________的知识可知,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)小明用弹簧测力计匀速拉木块进行了图甲、乙所示的实验操作,记录数据为表中1、2,由此得到的结论是: _________;
实验序号
接触面
压力/N
滑动摩擦力/N
1
木块的正面与木板
2.0
0.4
2
木块的正面与木板
2.5
0.5
3
木块的侧面与木板
2.0
0.6
(3)表中第1和3两次实验中木块受到的滑动摩擦力不同的可能原因是 (______)
A.两次拉动速度不同 B.两次木块对木板的压强不同
C.木块正面和侧面的接触面积不同 D.木块正面和侧面的粗糙程度不同
(4)采用图甲所示的实验装置测量木块与长木板之间的摩擦力时,发现弹簧测力计示数不稳定,很难读数,其原因是________。为解决上述问题,小丽对实验装置进行了改进,用图丙所示的装置进行实验,解决了上述问题,这是因为__________。
答案:匀速直线 二力平衡条件 在接触面粗糙程度相同时(或在其他条件相同时),压力越大,滑动摩擦力越大 D 很难保持木块做匀速直线运动 无论长木板怎样运动,木块都处于静止状态,
解析:匀速直线 二力平衡条件 在接触面粗糙程度相同时(或在其他条件相同时),压力越大,滑动摩擦力越大 D 很难保持木块做匀速直线运动 无论长木板怎样运动,木块都处于静止状态,便于读数
【详解】
(1)[1][2]让木块做匀速直线运动,木块处于平衡状态,此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件,拉力的大小和摩擦力大小相等,这样可以间接的测出滑动摩擦力的大小。
(2)[3]由表中1、2数据知,接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[4]滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,与物体运动快慢、接触面积大小、压强大小无关。表中1和3两次实验中,压力相同,接触面不同,滑动摩擦力不同;造成这一结果的原因可能是木块正面和侧面的粗糙程度不同造成的,故ABC不符合题意;D符合题意。
故选D。
(4)[5]根据二力平衡的知识可知,实验中要让木块在水平板面上做匀速直线运动,只有这样才可以测出摩擦力的大小;在拉动木块时,由于很难控制木块做匀速直线运动,导致了弹簧测力计的示数不稳定。
[6]用图丙所示的装置进行实验,当拉动长木板运动过程中,上面的木块处于静止状态,此时木块受平衡力的作用,无论长木板是否做匀速直线运动,正方体木块都处于静止状态(即平衡状态),这样拉力等于摩擦力,由于弹簧测力计和木块静止不动,所以更容易读数。
22.如图所示,用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”;
(1)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差;通过______(填写正确选项前字母)方法可以进行调节;
A.拆除软管重新安装
B.从左管口向U形管内添加适量水
C.从U形管右管口向外抽出适量水
(2)比较图中乙图、丙图和丁图,可以得到结论:______;
(3)在乙图中,若将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,则可以观察到U形管两边液面的高度差将______(选填“变大”、“变小”或“不变”),说明液体压强与______有关。
答案:A 在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等 变大 液体的密度
【详解】
(1)[1]在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,说明软管内封闭的气体压强不等于大气压,进行
解析:A 在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等 变大 液体的密度
【详解】
(1)[1]在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,说明软管内封闭的气体压强不等于大气压,进行调节时,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A。
(2)[2]比较乙图、丙图和丁图,探头在水中的深度相同,探头的方向不同,U形管中两端的液面高度差相同,说明探头受到的压强相等,可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等。
(3)[3][4]在乙图中,若只将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,控制深度不变,把水换成盐水,密度变大,则可以观察到U形管两边液体的高度差变大,也说明液体的压强与液体的密度有关。
23.同学们在学习“阿基米德原理”这节课上,仔细观察了老师做的如图所示的演示实验。物理兴趣小组的同学们经过讨论,提出阿基米德原理的成立,是否一定要以物体全部浸入液体为前提条件,于是提出了一个新的实验方案,并动手制作出了如图所示实验装置,其中A、B为两个规格相同的弹簧测力计,C为重物,D为薄塑料袋(质量不计),E是自制的溢水杯,F是升降平台(摇动手柄,可使平台高度缓慢上升、下降),G为铁架台。
(1)实验中,同学们逐渐调高平台F,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧测力计A的示数______,弹簧测力计B的示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”),此过程说明物体所受浮力与物体排开液体的体积有关;
(2)多次记录弹簧测力计A的示数变化量FA′和弹簧测力计B的示数变化量FB′,并比较物体不同程度浸入液体时,以上两个变化量之间的大小关系,发现FA′______FB′(选填“>”“<”或“=”),由此证明了阿基米德原理的成立______(选填“需要”或“不需要”)以物体全部浸入液体为前提条件,该新实验方案的优点是______(写出其中一条,合理即可);
(3)若在实验中物体C接触水面前测力计A的示数为5N,物体C浸没后测力计A的示数为3N,则物体的密度为______kg/m3。(g取10N/kg)
答案:变小 变大 = 不需要 实验操作方便 2.5×103
【详解】
(1)[1][2]调高平台F时,重物排开的水的体积增大,受到的浮力增大,则弹簧测力计A的示数变小
解析:变小 变大 = 不需要 实验操作方便 2.5×103
【详解】
(1)[1][2]调高平台F时,重物排开的水的体积增大,受到的浮力增大,则弹簧测力计A的示数变小,而薄塑料袋中,水的体积增大,质量增大,所受的重力变大,那么测力计B的示数变大。
(2)[3][4]弹簧测力计A的示数变化量FA′即是物体浸入水中时,排开对应水所受浮力的大小,而测力计B的示数变化量FB′是物体排开的那部分水的重力,且无论重物浸入程度如何,都有
FA′=FB′
这就说明了阿基米德原理成立不需要物体全部浸入液体中。
[5]这个实验中,通过调节平台F的高度便可控制重物浸入水中的体积,重物浸入水中时的浮力由测力计A的示数变化可求出,而排开的水的重力直接从测力计B得出,这样操作起来更方便,且读数更直接。
(3)[6]由题意知,物体C的质量
浸没后,物体的体积与其排开水的体积相同,受到的浮力
F浮=G-F示=5N-3N=2N
则物体C的体积
C的密度
24.如图是探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验。
(1)让同一小车分别从同一斜面的不同高度由静止释放,使小车到达水平面的速度 ___________,实验中是通过观察木块被推动的距离来比较 ___________的动能大小。
(2)对比甲、乙两次实验可知,质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越 ___________。
(3)质量较小的子弹能穿透厚木板,说明飞行的子弹一定具有 ___________(选填“较大”或“较小”)的速度。
答案:不同 小车 大 较大
【详解】
(1)[1]影响物体动能大小的因素有质量和速度,让同一小车分别从同一斜面的不同高度由静止释放,使小车到达水平面的速度不同。
[2]实验中是通
解析:不同 小车 大 较大
【详解】
(1)[1]影响物体动能大小的因素有质量和速度,让同一小车分别从同一斜面的不同高度由静止释放,使小车到达水平面的速度不同。
[2]实验中是通过观察木块被推动的距离来比较小车的动能大小,木块被推动的距离越远,小车的动能越大。
(2)[3]对比甲、乙两次实验可知,质量相同,速度不同,甲图中小车木块移动的距离较远,所以可以得出:质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大。
(3)[4]质量较小的子弹能穿透厚木板,说明飞行的子弹一定具有较大的动能,而子弹的质量很小,所以子弹具有较大的速度。
25.在探究“杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时发现杠杆左端高右端低,此时应将杠杆左端的螺母向______调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)杠杆平衡后,小李在左右两侧分别挂上不同数量的钩码,如图甲所示,此时杠杆的______端会下沉,要使杠杆重新在水平位置平衡,在不改变钩码悬挂点的位置和改变较少钩码的前提下,只需将______即可;
(3)在杠杆的两端加挂钩码,使杠杆在水平位置平衡,并测出力臂。多次实验并把数据记录在表格中。实验时杠杆在水平位置平衡的目的是______;多次实验的目的是______;
(4)某同学通过多次实验得出结论:“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”。这个结论与杠杆平衡条件不符,原因是该同学在实验过程中______;
(5)如图乙和图内中的杠杆均静止,两图中弹簧测力计的示数分别为F1和F2,则F1______F2(选填“>”、“<”或“=”);
(6)实验结束后,某同学提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是她利用如图丁所示的装置进行探究,发现测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符,其原因是______。
答案:左 左 杠杆的左端取下一钩码 便于测量力臂 避免实验的偶然性 没有改变力的方向 = 杠杆的自重对实验产生影响
【详解】
(1)[1]实验前,将杠杆的
解析:左 左 杠杆的左端取下一钩码 便于测量力臂 避免实验的偶然性 没有改变力的方向 = 杠杆的自重对实验产生影响
【详解】
(1)[1]实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时发现杠杆左端高右端低(杠杆向右偏),此时应将杠杆左端的螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[2]设杠杆每个小格的长度为l,每个钩码重为G,根据杠杆平衡的条件,杠杆的左端为
4G×2l=8Gl
杠杆的右端为
2G×3l=6Gl
因为8Gl>6Gl,所以杠杆左端会下沉。
[3]要使杠杆重新在水平位置平衡,在不改变钩码悬挂点的位置和改变较少钩码的前提下,只需将杠杆的左端取下一钩码,此时,杠杆的左端为
3G×2l=6Gl
杠杆的左端力与力臂的乘积等于杠杆右端力与力臂的乘积,杠杆平衡。
(3)[4]力臂是支点到力的作用线之间的距离,当杠杆处于水平位置时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以直接从杠杆的标尺刻度上读出来。
[5] 探究杠杆平衡条件的实验中,多次改变力和力臂的大小,进行多次实验的目的是避免实验的偶然性,获取多组实验数据归纳出物理规律,使结论具有普遍性。
(4)[6]某同学通过多次实验得出结论与杠杆平衡条件不符,原因是该同学在实验过程中没有改变动力和阻力的方向,使力臂不在杠杆上,再去验证结论。
(5)[7]如图乙和图内中的杠杆均静止,都处于平衡状态,当杠杆由图乙的位置变成图丙的位置时,其动力臂和阻力臂的比值是不变的,根据杠杆平衡的条件,则F1=F2。
(6)[8]图丁中,杠杆的重心不在支点上,杠杆自身的重力对杠杆的转动产生了影响,导致拉力的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大。
26.重为100N,面积为1m2的方形木板,放在水平地面上,再把重力为50N,底面积为50cm2的圆柱体放在木板中央。
求:(1)圆柱体对木板的压强;
(2)地面受到的压强。
答案:(1)1×104Pa;(2)150Pa
【详解】
解:(1)圆柱体对木板的压力为
F1=G圆柱体=50N
由题意可知,受力面积为
S1=50cm2=5×10-3m2
故圆柱体对木板的压强为
(2)
解析:(1)1×104Pa;(2)150Pa
【详解】
解:(1)圆柱体对木板的压力为
F1=G圆柱体=50N
由题意可知,受力面积为
S1=50cm2=5×10-3m2
故圆柱体对木板的压强为
(2)地面受到的压力为
F2=G木板+G圆柱体=100N+50N=150N
由题意可知,受力面积为S2=1m2,故地面受到的压强为
答:(1)圆柱体对木板的压强为1×104Pa;
(2)地面受到的压强为150Pa。
27.如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A,当容器中水的深度为20cm时,物块有的体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然伸长状态(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)水对容器底产生的压强;
(2)物块A受到的浮力;
(3)往容器缓慢加水,至物块A刚好浸没水中,立即停止加水,弹簧伸长了3cm,此时弹簧对木块A的作用力拉力F。
答案:(1)2000Pa;(2)4N;(3)6N
【详解】
解:(1)水对容器底产生的压强
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×20×10-2m=2000Pa
(2)物块A体积为
V=(0.1
解析:(1)2000Pa;(2)4N;(3)6N
【详解】
解:(1)水对容器底产生的压强
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×20×10-2m=2000Pa
(2)物块A体积为
V=(0.1m)3=10-3m3
根据题意可得,物块A排开水的体积
V排=V-V露=V-V=V=×10-3m3=4×10-4m3
物体A受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=4N
(3)弹簧恰好处于自然状态时没有发生形变,此时物块漂浮,物体的重力
G=F浮=4N
当物块A完全浸没时,此时物块受到的浮力
F浮′=ρ水gV排′=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10N
物块A刚好完全浸没水中,受到的浮力等于其重力与弹簧的拉力之和,则弹簧的拉力
F=F浮′-G=10N-4N=6N
答:(1)水对容器底产生的压强为2000Pa;
(2)物块A受到的浮力为4N;
(3)弹簧对木块A的作用力F为6N。
28.用如图所示的滑轮组,将重为500N的重物匀速提高3m,所用的拉力为200N。不计绳重和滑轮组的摩擦。
(1)此过程中人通过滑轮组所做的总功是多少?机械效率是多少?
(2)求动滑轮的重。
(3)若小明用此滑轮组以0.1m/s的速度提升某重物,知此时机械效率为60%,求此时拉力的功率。
答案:(1)1800J;83.3%;(2)100N;(3)25W
【详解】
解:(1)观察图中的滑轮组,三条绳子托着动滑轮,重物匀速提高3m,那么绳子自由端移动的距离是
绳子自由端移动的距离是9m,所用
解析:(1)1800J;83.3%;(2)100N;(3)25W
【详解】
解:(1)观察图中的滑轮组,三条绳子托着动滑轮,重物匀速提高3m,那么绳子自由端移动的距离是
绳子自由端移动的距离是9m,所用的拉力为200N,拉力所做的功是总功,这个总功大小是
这个总功大小是1800J;滑轮组所做的有用功,是克服重物自身的重力所做的功,重物重为500N,匀速提高3m,这个有用功的大小是
这个有用功的大小是1500J;根据机械效率的公式,可知滑轮组机械效率的大小是
滑轮组机械效率的大小约是83.3%。
(2)由(1)解析可知,此过程中总功大小是1800J,有用功的大小是1500J,总功等于有用功和额外功之和,那么额外功的大小是
额外功是300J,不计绳重和滑轮组的摩擦,那么克服动滑轮自身的重力所做的功,就是额外功,可得到
解得,动滑轮的重力是100N。
(3)若小明用此滑轮组以0.1m/s
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