八年级(下)期末物理试卷
题号 得分 一 二 三 四 五 总分 一、单选题(本大题共8小题,共24.0分) 1. 如图所示,小强用大小相同的力往同一方向推开家里的门时,发现
推A点比推C点要容易,这说明力的作用效果跟下面哪个因素有关( ) A. 力的大小 B. 力的方向 C. 力的作用点
D. 物体的运动状态 2. 图中的四个交通标志中,哪一个标志并不是为了防惯性带来的危害?( )
A.
B.
C.
D.
3. 悬挂在天花板上的吊灯处于静止状态,假设吊灯受到的所有力都同时消失,吊灯将( ) A. 静止 B. 加速下落 C. 向上运动 D. 匀速下落 4. 流体的流速越大,压强越小,下列现象中与此性质关联最密切的是( )
A.
火车轨道
B.
水从侧壁的孔喷出
C.
纸板不会掉下来
D.
口吹硬币跳越木块
5. 下列关于运动和力的说法中,正确的是( )
A. 两个力的三要素相同,这两个力一定平衡 B. 物体受到力的作用一定会运动
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C. 做曲线运动的物体一定受到力的作用
D. 物体受到平衡力的作用一定处于静止状态
6. 如图所示物体A、B叠放在地面上处于静止状态。以下每个选项
中所叙述的两个力属于一对平衡力的是( ) A. 物体A受到的重力和地面对A的支持力 B. 物体A受到的重力和物体A对B的支持力 C. 物体B受到的重力和物体A对B的支持力 D. 物体A对地面的压力与地面对A的支持力
7. 如图,一个锥形瓶下方有一个出水阀门K,当打开出水阀门K
时,水面下降,锥形瓶底部受到水的压强P随时间t的变化图象应该是下图中哪一个?()
A. B. C.
D.
8. 水平桌面上有两个完全相同的溢水杯和两个相同的
小桶,杯中装满不同的液体。将两个完全相同的小球分别放入溢水杯中,静止后如图所示,已知从甲杯溢出0.9N的液体到小桶A中。则下列说法正确的是( )
A. 小球重0.9𝑁,在乙杯中受到的浮力小于0.9𝑁
B. 液体对A小桶底的压强等于液体对B小桶底的压强 C. 甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强
D. 小桶A中液体的质量小于小桶B中液体的质量 二、填空题(本大题共8小题,共24.0分)
9. 体育课上,小王同学奋力将铅球掷出,如不考虑空气阻力,则铅球在空中飞行的过
程中受到______力的作用,该力的方向是______,施力物体是______。
10. 修建了拦河坝的河流,需要修建船闸以实现上下游船只的通航,如图所示。船闸是
根据______原埋工作的。轮船想从上游进入闸室,则应先打开______。当一艘轮船由内河驶入大海后(河水的密度小于海水的密度),该船所受的浮力会______(选填“变大”“变小”或“不变”)
11. 水平桌面上有一个质量为m、质量分布均匀的长方体木块,木块与桌面的接触面积
为S,则木块对桌面的压强p1=______(用m、S、g表示)。如图甲所示,将木块沿竖直方向切掉三分之二,则剩余部分对桌面的压强为p2;如图乙所示,将木块沿
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水平方向切掉三分之二,则剩余部分对桌面压强为p3,则p2:p1=______,p3:p2=______。
12. 如图所示是著名的托里拆利实验,将装满水银的玻璃管开口向
下竖直放入水银槽中再将玻璃管倾斜,管中水银的高度如图示,则此时大气压强等于______mm高水银柱所产生的压强:如管内上方混入了部分空气,则管内水银柱将______750mm;若将此装置移到高山上,则管内水银柱将______750mm(选填“大于”、“小于”或“等于”)
13. 如图所示,在20N的水平拉力F作用下,重200N的物
体沿水平地面以0.2m/s的速度向左匀速移动,物体与地面间的滑动摩擦力为48N,则A处的绳子对物体的拉
力大小为______N,10s内拉力做的功为______J,物体重力做功______J 14. 如图所示的甲图中,钢绳拉着长方体石料从水面上方以0.1m/s的速度匀速下降,石
料全部浸没入水中。图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图象。若不计水的阻力,则石料的质量为______kg;石料的密度为______kg/m3,石料刚没没在水中时,石料的下表面受到水的压强为______Pa.(g=10N/kg)
15. 如图所示是小球在空中自由下落,若忽略空气阻力,则下落过程中小球
动能的增加量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)小球重力势能的减小量:若考虑空气的阻力,则小球动能的增加量______(选填
“大于”、“小于”或“等于”)重力势能的减小量,小球机械能总量会______(选填“增大”、“减小”或“不变”)
16. 如图所示,在地面上放上一块长木板,将木块A放在长木板上,弹簧测力计勾住木
块A,另一端固定在竖直墙面上,用大小为15N的拉力F匀速拉动长木板,弹簧测力计的示数为5N,则木板与地面间的摩擦力为______N;若将拉力F增大到20N则木块A与木板之间的摩擦力为______;若继续拉动长木板,在木块A上放置2块铁饼,弹簧测力计的示数将______(选填“增大”、“减小”或“不变”)
三、计算题(本大题共4小题,共24.0分)
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17. 用如下滑轮组提升重物,请画出最省力的绕线方法。
18. 如图1为广东某厂生产的纯电动汽车,该汽车的有关参数如下表所述。该汽车满载
时以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v-t图象如图2,设汽车在行驶过程中所受阻力始终不变,前10s通过的路程为120m。(g=10N/kg)求: (1)汽车满载时静止在水平地面上对地面的压强是多少? (2)汽车在做匀速直线运动时发动机的功率是多少?
(3)在0-10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少?
整车质量 最大载重量 车受的阻力/车总重量 一个轮胎与地面的接触面积 续航里程 1050kg 450kg 0.03 0.03m2 120km
19. 东东同学利用课余时间,研究影响滑轮组机械效率的因素,已知物块
重为30N,拉力F为15N,物体在5s内上升的高度为10cm,若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,请求解下列问题 (1)求拉力F做功的功率是多少?
(2)求滑轮组做功的机械效率是多少?(结果保1位小数) (3)若将物重增加到45N,则滑轮组的机械效率是多少?
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20. “胸口碎大石”是中国民间流传的一种古老的杂技表演形式,如图甲所示,表演者
躺在布满钢钉的钉板上,在胸口放上一块大石板,另一位表演者用力挥动大铁锤,用全力击打石板,石板破裂,下方的人安然无恙,这个过程涉及了一些物理知识,请回答下列问题。
(1)表演者使用的钉板,钉子的数量非常多(如图乙所示),这样做的目的是通过增大______来减小压强,保证了表演者不被钉子扎伤;若隔着衣服,背部能承受的最大强是2000pa,人背部对钉板的压力为800N,每枚钢钉与人体的接触面积是0.5cm2,为保证演员躺在钉扳上的安全,钢钉的数量至少有______枚。
(2)该项表演选择质量较大的石块而不选择质量小的泡沫塑料,是因为质量越大的物体,它的______越大,铁锤击打在石块上,石块向下运动的速度______(选填“很大”或“很小”),保证了表演者不被石板压伤。 (3)该项表演还有一个成功的关键,就是在使用铁锤击打石块时,一定要用全力,保证铁锤第一次就要击碎石块,否则铁锤在下落时,重力势能转化为______能,击中石块而不碎,铁锤的能量就会通过石块传递给下方的表演者,很容易让表演者受伤,所以该动作有一定的危险性,非专业人士一定不要轻易模仿
四、作图题(本大题共2小题,共6.0分)
21. 如图所示,水块A正在水中加速上浮,不计水的阻力,请画出木块A
的受力示意图
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22. 图中O是杠杆的支点,请画出用撬棒撬动石块时的最小力示意图和该力的力臂
五、实验探究题(本大题共3小题,共22.0分)
23. 用如图示的杠杆、钩码等探究杠杆平衡的条件。已知杠杆上的刻度均匀,实验时所
用钩码的规格均一样。
(1)如图甲所示,实验前,杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向______调节(选填“左”或“右”),直到杠杆在______位置平衡,目的是______。 (2)如图乙所示,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂______个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时向远离支点O的方向移动一小格,则杠杆______。(选填“A”、“B”或“C”) A.左端下沉 B.右端下沉 C.保持水平位置平衡
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,当测力计从a位置转动到b位置时,其示数大小将______。(选填“变大”“变小”或“不变”)
(4)小聪同学在实验时发现按图丁所示的方法也可以让杠杆在水平位置平衡,那么在进行如图戊所示的实验时,要使杠杆再次在水平位置平衡,可以在C点挂______个相同的钩码。
24. 如图所示是某科学小组利用压强计探究“影响液体压强大小因素”实验。
(1)实验前发现U型管的液面高度不相平,应该______ A.向液面低的一端加适量的液体至两端相平 B.用吸管将液面高的一端液体吸出至两端相平 C.拆下橡皮管重新安装
(2)实验前用手按橡皮膜,发现U型管液面变化不明显,原因可能是______
B、C的结论是______ (3)排除实验故障之后,进行如图所示的实验。比较实验A、
(4)为了探究液体压强与深度的关系,应该选择______三次实验进行比较,得出的结论是______
(5)比较E、F是为了探究液体压强与______的关系,得出的结论是______
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25. 在一次物理兴趣小组的活动中,某小组同学准备用弹簧测力计、烧杯、水、吸盘、
滑轮、细线来测量木块(不吸水)的密度(g=10N/kg)。
(1)先用测力计测出木块的重量,如图甲所示,木块的重量G=______N;
(2)将滑轮的轴固定在吸盘的挂钧上挤出吸盘内部的空气,吸盘在______的作用下被紧紧压在烧杯底部,如图乙所示。在烧杯中倒入适量的水如图丙所示,将木块放入水中后,用弹簧测力计将木块全部拉入水中,如图丁所示,此时弹簧测力计示数为0.8N.实验过程中滑轮的作用是______;如果不计摩擦和绳重,木块受到的浮力为______N,木块的密度为______kg/m3
(3)若烧杯的底面积为100cm2(烧杯厚度不计),则图丁中水对烧杯底部的压强比图丙中水对烧杯底部的压强增加了______Pa
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答案和解析
1.【答案】C
【解析】
解:由题知,分别在A、C两处用相同大小、相同方向的力推门时,可以感受到在A点用力容易把门推开,这说明力的作用效果与力的作用点有关。 故选:C。
力的大小、方向、作用点叫做力的三要素,力的三要素影响力的作用效果。 本题考查了学生对力的三要素的掌握,属于基础知识的考查,比较简单。 2.【答案】D
【解析】
解:
ABC、保持车距、当心弯道、限速行驶,是为了防止惯性带来的危害;故ABC不合题意;
D、禁止鸣笛,是在声源处减弱噪声,与惯性无关;故D符合题意。 故选:D。
一切物体都具有惯性,惯性是物体本身的一种属性,人们在实际生活中利用惯性为我们服务,也能更好的防止它带来的危害。
本题重在考查学生对惯性在实际生活中的应用与防止,让学生们知道惯性与生产、生活密切相关。 3.【答案】A
【解析】
解:根据牛顿第一定律知悬挂在天花板上处于静止状态的吊灯所受的所有力都消失,它将保持原有的静止状态。 故选:A。
根据牛顿第一定律:一切物体在不受力的作用时总保持静止状态或匀速直线运动状态分析即可。
利用惯性知识解答有关现象,“由于惯性”四个字必须出现,注意分析物体受力前的状态,力消失后的状态。
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4.【答案】D
【解析】
解:A、火车的钢轨铺在枕木上,是在压力一定时,增大受力面积,从而减小压强,故A不符合题意;
B、水从矿泉水瓶侧壁的孔中喷出,孔越低水速越快,说明底部的水受到的压强大,故B不符合题意;
C、空气对硬纸板有向上的压强,所以硬纸板不会掉下来,能证明大气压存在,故C不符合题意;
D、紧贴硬币上表面使劲吹气使硬币上方的空气流速大,压强变小,硬币下方的空气流速小,压强大,硬币受到一个竖直向上的压力差,所以硬币就跳起来了,故D符合题意。 故选:D。
(1)减小压强的方法,在压力一定时,增大受力面积,在受力面积一定时,减小压力;
(2)液体内部压强与深度有关;
(3)验证大气压存在时,一般是根据内外压强的不同所表现出的现象; (4)流体流速越大,流体压强越小;
该类题目综合了多个知识点,解决此类问题要结合题目中的选项逐个分析,这就要求同学们仔细认真。 5.【答案】C
【解析】
解:A、两个力的三要素相同,说明方向也是相同的,故不符合二力平衡的条件,一定不是平衡力,故A错误;
B、物体受平衡力作用,物体处于平衡状态,物体可以静止,故B错误; C、既然是曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,所以曲线运动的物体一定受到力的作用,故C正确;
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D、物体受平衡力可能静止,也可能处于匀速直线运动的运动状态,故D错误。 故选:C。
(1)一对平衡力必须同时符合四个条件,即等大、反向、同体、同线,缺一不可; (2)物体受平衡力作用,物体处于平衡状态,物体静止或做匀速直线运动。物体运动轨迹是曲线的运动,称为“曲线运动”;
(3)当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上,物体就是在做曲线运动;
(4)物体在平衡力的作用下,可能静止,也可能匀速直线运动。
本题考查平衡力的辨别,以及平衡状态时的受力情况,思考时要考虑周密,属易错题。 6.【答案】C
【解析】
解:
A、因为地面对A的支持力大小等于AB两物体的总重力,所以物体A受到的重力和地面对A的支持力的大小不同,不是一对平衡力,故A错误; B、物体A受到的重力和物体A对B的支持力,没有作用在同一物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C、物体B受到的重力和物体A对B的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故C正确;
D、物体A对地面的压力与地面对A的支持力,作用在两个物体上,不是一对平衡力,故D错误。 故选:C。
一对平衡力必须同时符合四个条件,即大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,缺一不可。
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熟练掌握二力平衡的条件,并能与受力分析有机的结合是解答的关键。在解答时尤其注意两个力是否作用在同一物体上。 7.【答案】D
【解析】
【分析】
液体的压强与液体的密度的深度有关,密度不变的情况下,分析深度随时间的变化,再进一步确定压强的变化即可。
知道影响液体压强大小的因素,会分析锥形瓶中水的深度随时间变化的快慢,再对照图象可做出解答。 【解答】
由题意可知,当打开出水阀门K时,水面下降,由于瓶子是锥形的(上小下大),所以随着水的流出,水的深度下降的速度变慢。
由于水的密度不变,锥形瓶底部受到水的压强随深度减小而减小,深度减小变慢,则水的压强减小也变慢。故只有D图线符合题意。 故选D。 8.【答案】B
【解析】
解:(1)物体所受浮力的大小与排开液体的重力相等,甲杯中小球受到的浮力F甲=G排甲=0.9N;
小球在甲杯漂浮,G=G排甲=0.9N;小球在乙中悬浮,F浮乙=G=0.9N;故A错误; 由阿基米德原理可知,乙杯中球受到的浮力F浮乙=G排乙=0.9N.故小桶A中液体的质量等于小桶B中液体的质量,故D错误;
根据G=mg知,小桶A中液体的质量等于小桶B中液体的质量,根据p=液体对A小桶底的压强等于液体对B小桶底的压强,故B正确;
(2)由小球在乙液体悬浮和在甲液体中漂浮可知,ρ甲>ρ乙;液体深度相同,由图知,甲物体部分浸没,乙物体全部浸没,所以V甲液>V乙液,由ρ=
可知知,
可知m甲液>m乙液,则G甲液>G乙液,两个完全相同的溢水杯,两个完全相同
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的小球。同一个小球进去,甲乙排出来的液体一样多,所以甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力,根据p=的压强,故C错误。 故选:B。
(1)根据阿基米德原理:物体所受浮力的大小与排开液体的重力相等,求出甲杯中小球受到的浮力;根据漂浮时浮力等于重力可求得甲杯中小球的重力,然后根据悬浮时判断出乙杯中球受到的浮力,最后根据阿基米德原理和p=分析判断出AB小桶底的压强;
(2)杯对桌面的压力等于杯、水、小球的总重力,再利用p=压强。
本题考查了学生对阿基米德原理和重力公式的应用,关键是理解和运用漂浮条件、下沉条件(密度关系)得出两液体的密度关系。 9.【答案】重;竖直向下的;地球
【解析】
知,甲杯对桌面的压强大于乙杯对桌面
分析其对桌面的
解:
投出去的铅球在空中飞行,若不计空气阻力,铅球只受到重力的作用;重力的方向是竖直向下的,重力的施力物体是地球;受力物体是铅球。 故答案为:重;竖直向下的;地球。
地球附近的物体都受到地球的吸引--由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,重力的方向竖直向下,重力的施力物体是地球。 本题考查了重力的有关知识,是一道基础性题目。 10.【答案】连通器;阀门A;不变
【解析】
解:(1)船闸是根据连通器原埋工作的;
如图所示,当轮船从上游向下驶时,应先打开阀门A,使闸室水位与上游水位相平,再打开上游闸门,船由上游进入闸室;
(2)轮船由内河驶入大海后仍然漂浮,其浮力等于重力,轮船的重力不变,则该船所受的浮力不变。
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故答案为:连通器;阀门A;不变。
(1)船闸的工作原理:客船从上游到上游,首先打开下游和闸室的阀门,下游和闸室构成了连通器,等到水位相平时,打开闸门,客船从下游到闸室。然后打开上游和闸室的阀门,使闸室和上游的水位相平,打开闸门,客船从闸室进入上游。这是利用了连通器的原理;
(2)当物体的重力等于浮力时,物体悬浮或漂浮。
本题主要考查了连通器原理在船闸中的应用,以及物体的漂浮条件,难度不大。
11.【答案】𝑆;1:1;1:3
【解析】
𝑚𝑔
解:木块对桌面的压力等于其重力,即F=G=mg, 则木块对桌面的压强p1=
=
=
,
如图甲所示,将木块沿竖直方向切掉三分之二,密度不变,h不变, 由p=
=
=
=
=
=ρgh可知,剩余部分对桌面的压强不变,p2=p1,
即p2:p1=1:1;
如图乙所示,将木块沿水平方向切掉三分之二,剩余部分对桌面压力减小三分之二,受力面积不变, 则p3=
=
=
, :
=1:3。
故p3:p2=p3:p1=故答案为:
;1:1;1:3。
①静止在水平面上的物体对水平面的压力等于其重力,木块与桌面的接触面积为S,利用p=
求解压强即可;
=
=
=
=
=ρgh
②将木块沿竖直方向切掉三分之二,根据p=分析剩余部分对桌面的压强,进而计算; ③将木块沿水平方向切掉三分之二,根据p=
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分析剩余部分对桌面的压强,
进而计算。
此题考查压强的大小及其计算,注意p=ρgh适用于规则物体,此题难易程度适中,关键是知道静止在水平面上的物体对水平面的压力等于其重力。 12.【答案】750;小于;小于
【解析】
【分析】
(1)玻璃管倾斜时,管中水银柱长度将增大,高度不变;
(2)试管的顶端混入了部分空气,这些空气会对管内水银柱有个向下的压强,据此判断;
(3)随着海拔高度的增加,大气压减小。
本题考查了多种情况下水银柱高度的变化情况,在解答时,要抓住托里拆利实验的原理--大气压与管内水银柱压强是相等的,故大气压不变的情况下,水银柱产生的压强也是不变的,即水银柱高度不变。 【解答】
(1)如图所示,玻璃管倾斜,管中水银柱长度将增大,高度不变为750mm;故此时大气压强等于750mm高水银柱所产生的压强:
(2)试管的顶端混入了部分空气,这些空气会对管内水银柱有个向下的压强,会导致管内水银柱高度减小;
(3)若将此装置移到高山上,外界大气压减小,则水银柱的高度将变小。 故答案为:750;小于;小于。 13.【答案】48;120;0
【解析】
解:
(1)物体做匀速运动,所受拉力和摩擦力一对平衡力,平衡力大小相等, 则A处的绳子对物体的拉力:FA=f=48N; (2)由v=得,10s内物体移动的距离: s物=vt=0.2m/s×10s=2m,
由图知,与动滑轮相连的有三段绳子,则n=3,
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2m=6m; 拉力F移动的距离:s=3s物=3×10s内拉力做的功:
W=Fs=20N×6m=120J;
(3)因为物体在水平方向上运动,竖直方向上没有移动距离,即h=0m, 0m=0J。 所以物体重力做功:W=Gh=200N×故答案为:48;120;0。
(1)物体做匀速运动,受拉力和摩擦力一对平衡力,平衡力大小相等,方向相反;
(2)由v=算出物体移动的距离;
由图知,与动滑轮相连的有三段绳子,则n=3,根据s=3h算出拉力F移动的距离;
由W=Fs算出10s内拉力做的功; (3)根据W=Gh算出物体重力做功。
本题考查了速度、拉力做功的计算,并能够对功的相关知识熟练应用。 14.【答案】140;2.8×103;1×104
【解析】
解:
(1)由图象知,前20s拉力大小不变,此时石料未接触水面, 因石料匀速下降,则石料的重力G=F拉=1400N, 由G=mg得,石料的质量: m=
=
=140kg;
(2)第20~30s,拉力逐渐减小,说明石料慢慢浸入水中,且浸入水中的体积逐渐变大,受到的浮力逐渐变大,完全浸没后,此时的拉力为900N, 则石料全部浸没时所受的浮力: F浮=G-F拉′=1400N-900N=500N, 由F浮=ρgV排得,石料的体积: V=V排=
=
=0.05m3,
则石料的密度: ρ=
=
=2.8×103kg/m3。
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(3)由图象可知,当t=20s时石料刚好接触水面;当t=30s后,石料刚好完全浸没,
则石料的高:h=s=vt=0.1m/s×(30s-20s)=1m, 石料在刚浸没时下表面受到的水的压强: p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa。 103;1×104。 故答案为:140;2.8×
(1)根据图象乙判断物体的重力,再据此求出石料的质量;
(2)由图象得出全部浸没时所受的浮力,根据阿基米德原理求石料排开水的体积(石料的体积),利用密度公式求石料的密度。
(3)根据图象求出柱形石料的高,即柱形石料在刚浸没时的下表面所处的深度,根据p=ρgh求出此时下表面受到的液体压强。
此题通过拉力与深度的关系图象,考查了对图象的分析,浮力公式的应用,浮力、拉力与重力的关系,同时考查了有关密度的计算、液体压强的计算,根据图象确定物体的重力及全部浸没时所受的浮力是解决此题的关键。 15.【答案】等于;小于;减小
【解析】
解:由题意可知,小球在空中自由下落,若忽略空气阻力,则下落过程中小球的重力势能全部转化为动能,因此,动能的增加量等于小球重力势能的减小量;
若考虑空气的阻力,则小球与空气摩擦,一部分机械能转化为内能,则动能的增加量小于重力势能的减小量,小球机械能总量会减小。 故答案为:等于;小于;减小。
在只有动能和势能转化时,机械能守恒;在考虑空气阻力时,机械能会一部分转化为内能,机械能总量减小。
本题主要考查了动能与势能的转化与守恒条件,要知道物体自由下落时,考虑空气阻力和不考虑空气阻力,其机械能的变化是不同的。
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16.【答案】10;5N;增大
【解析】
解:
A静止,所以A受平衡力,因此弹簧测力计对它的拉力与木板对木块的摩擦力平衡,则木块A所受摩擦力f=5N,方向与测力计的拉力方向相反,水平向左;
根据力的作用的相互性,A对木板具有向右的摩擦力作用,木板做匀速直线运动,所以木板受平衡力,在水平方向拉力F、木块对木板的摩擦力、地面对木板的摩擦力的作用下平衡,木板相对于地面向左运动,所以受摩擦力向右,则f′+f=F,所以,木板与地面间的摩擦力f′=F-f=15N-5N=10N。
将拉力F增大到20N,木块A与木板之间的压力的大小和接触面的粗糙程度都没有变化,则木块A与木板之间的摩擦力不变,仍然为5N;
滑动摩擦力的大小与压力、接触面粗糙程度有关,继续拉动长木板,在木块A上放置2块铁饼,木块A对木板的压力增大,则木块A受到的摩擦力增大,由力的平衡条件可知,弹簧测力计的示数将增大。 故答案为:10;5N;增大。
(1)对物体A进行受力分析,物体A处于静止,在水平方向受到的拉力和摩擦力相互平衡;
(2)摩擦力的方向总是与物体运动或相对运动的趋势的方向相反; (3)影响滑动摩擦力大小的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度。 此题主要考查了对摩擦力方向的判断,摩擦力方向总与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反。
17.【答案】解:从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,最后有5段绳子承担物重,这就是
最省力的绕法。如图所示。
【解析】
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滑轮组的省力情况取决于承担物重的绳子的段数,也就是看有几段绳子连着动滑轮,段数越多越省力。
在滑轮组中,绕过动滑轮的绳子股数越多会越省力,即F=18.【答案】解:
(1)汽车满载时静止在地面上,对地面的压力: F=G总=(m车+m最大载重)g=(1050kg+450kg)×10N/kg=1.5×104N,
0.03m2=0.12m2, 受力面积:S=4×汽车对地面的压强:p=𝑆=𝐹1.5×104𝑁
0.12𝑚2G。
=1.25×105Pa;
(2)由图象可知,10~20s汽车做匀速直线运动,速度v=20m/s,
根据二力平衡条件可得,汽车匀速运动时受到的牵引力:F=f=0.03G总=0.03×1.5×104N=450N, 汽车在做匀速直线运动时发动机的功率: P=𝑡=𝑡=Fv=450N×20m/s=9000W=9kW; (3)汽车的功率恒定不变,
由P=𝑡=可得,在0-10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功: W=Pt=9000W×10s=9×104J;
105Pa; 答:(1)汽车满载时静止在水平地面上对地面的压强是1.25×
(2)汽车在做匀速直线运动时发动机的功率是9kW;
104J。 (3)在0-10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是9×【解析】
𝑊𝑊𝐹𝑠
(1)汽车在水平面上对地面的压力等于自身的重力,根据压强公式求出汽车对地面的压强;
(2)由图象可知,10~20s汽车做匀速直线运动,汽车的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,利用P=Fv求汽车在做匀速直线运动时发动机的功率; (3)汽车的功率恒定不变,利用W=Pt求在0-10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功。
本题考查压强、功和功率的计算,以及二力平衡条件的应用。关键是从图中获取有效的信息,根据图象,结合二力平衡条件得出汽车做匀速直线运动时的牵引力大小。
19.【答案】解:(1)由图可知,重物由3段绳子承担,故s=3h=3×10cm=30cm=0.3m,0.3m=4.5J, 则拉力F所做的功W总=Fs=15N×
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F做功的功率P=
𝑊总4.5𝐽𝑡
=
5𝑠
=0.9W,
0.1m=3J, (2)有用功W有用=Gh=30N×
100%=4.5𝐽×100%≈66.7%, 滑轮组的机械效率η=𝑊×
总
𝑊有用
3𝐽
(3)由F=3(G+G动),可得, 15N=(30N+G动),
3解得G动=15N,
′′
0.1m=4.5J, 若将物重增加到45N,则𝑊有用=𝐺物h=45N×
1
1
F′=(G物+G动)=(45N+15N)=20N,
33
′
𝑊总=F′s=20N×0.3m=6J
11
100%=6𝐽×100%=75%。 则滑轮组的机械效率η′=𝑊′×
总
𝑊′
有用
4.5𝐽
答:(1)拉力F做功的功率是0.9W; (2)滑轮组做功的机械效率是66.7%;
(3)若将物重增加到45N,则滑轮组的机械效率是75%。 【解析】
(1)由图可知,重物由3段绳子承担,故s=3h,利用W=Fs可求得拉力F所做的功,利用P=
可求得拉力F做功的功率;
可求得滑轮组的机械效率。
(2)根据W=Gh可求得有用功,利用η=(3)根据所用的拉力F,利用F=
(G+G动)可求得动滑轮的重力;若将物重增
可求得滑轮组的机
加到45N,分别求得此时的有用功和总功,再利用η=械效率。
此题涉及到功率的计算,功的计算、机械效率的计算等多个知识点,是一道综合性较强的题目。
20.【答案】受力面积;8000;惯性;很小;动
【解析】
解:(1)表演者使用的钉板,钉子的数量非常多,在压力一定时,增大受力面积来减小压强; 由p=
0.5×10-4m2=0.1N, 可得,一枚钢钉能承受的最大压力F=pS=2000pa×
=
=8000(枚);
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钢钉的数量n=
(2)质量越大的物体,则惯性越大,物体的运动状态越难改变,所以选择质量较大的石块而不选择质量小的泡沫塑料,是因为质量越大的物体,它的惯性越大,铁锤击打在石块上,石块向下运动的速度很小,保证了表演者不被石板压伤。
(3)铁锤在下落时,重力势能减小,动能增大;故是重力势能转化为动能。 故答案为:(1)受力面积;8000;(2)惯性;很小;(3)动。
(1)压强与压力和受力面积大小有关,在压力一定时,受力面积越大,压强越小。
根据背部能承受的最大强和每枚钢钉与人体的接触面积,可求得一枚钢钉承受的最大压力,已知人背部对钉板的压力为800N,然后可求钢钉的数量; (2)质量越大的物体,则惯性越大,物体的运动状态越难改变, (3)动能和势能可以相互转化。
本题考查了学生对减小压强的方法、压强的计算、影响动能和重力势能大小的影响因素等知识点的理解和掌握,是一道综合性较强的题目。
21.【答案】解:因为木块A在水中,所以受浮力和重力的关系,浮力方向竖直向上,
重力方向竖直向下;已知木块A上浮,所以A受到的浮力大于重力,作用点都画在重心处,如图所示:
【解析】
首先分析出物体受到的两个力:重力和浮力,然后根据物体的浮沉条件判断出重力和浮力的大小关系,根据力的示意图的画法表示出两个力。注意线段的长度与力的大小关系相对应。
考查了重力和浮力示意图的画法,此题中有关浮力和重力的大小关系是容易被遗忘的地方,在考查的同时涉及到了物体的浮沉条件的应用。
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22.【答案】解:由题知,支点为O,由杠杆平衡条件(动力×动力臂=阻力×阻力臂)可
知,在阻力、阻力臂一定的情况下,要使作用在A点的动力最小,需要使动力臂最大;将动力作用在距离O点最远的杠杆右端A点,OA为最大力臂,垂直于力臂L向下做出动力,即最小的动力,如图所示:
【解析】
(1)力臂的概念:力臂是指从支点到力的作用线的距离;
动力臂=阻力×(2)杠杆平衡条件:动力×阻力臂(F1L1=F2L2),在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
本题考查杠杆平衡条件的应用,在力与力臂乘积一定的情况下,若支点与力的作用点成为力臂,此时的力臂最大,使用杠杆最省力。 23.【答案】右;水平;方便测量力臂;3;A;变大;4
【解析】
解:(1)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,这样方便测量力臂;
(2)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:FALA=FBLB,即4G×3L=FB×4L,解得FB=3G,需挂3个钩码;
4L=16GL,若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格,则左侧4G×
5L=15GL,因为16GL>15GL 杠杆不能平衡,向左倾斜,故A正确; 右侧3G×故选A。
(3)保持B点不变,若拉力F向右倾斜时,此时F的力臂变短,根据杠杆的平衡条件,力变大;
(4)根据杠杆的平衡条件知,左侧所有的力与力臂的乘积和等于右侧所有的力与力臂的乘积的和,即F1L1=F2L2+F3L3 3L=4L×G+F3×2L, 故4G×解得:F3=4G,
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故可以在C点挂4个相同的钩码。
故答案为:(1)右;水平;方便测量力臂;(2)3;A;(3)变大;(4)4。
(1)调节杠杆在水平位置平衡时,平衡螺母向上翘的一端移动;探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,这样方便测量力臂;
(2)设一个钩码重为G,杠杆一个小格是L,根据杠杆平衡条件判断在B点挂钩码的数量;根据杠杆平衡条件判断是否平衡;
(3)根据钩码个数与每个钩码的重力求出测力计拉力;当拉力F向右倾斜时,保持B点不动,弹簧测力计的方向向右倾斜,这时杠杆右侧的力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知,使杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将变大;
(4)根据杠杆的平衡条件知,左侧所有的力与力臂的乘积和等于右侧所有的力与力臂的乘积的和。
此题是探究杠杆平衡实验,考查了杠杆的调平及杠杆平衡条件的应用,在利用平衡条件公式时,要注意分析力和对应的力臂。
24.【答案】C;装置漏气;同种液体的同一深度向各个方向的压强相等;C、D、E;液
体的密度相同时,深度越深,液体压强越大;液体密度;深度相同时,液体的密度越大,液体压强越大 【解析】
解:
(1)使用压强计前,发现U型管内水面已有高度差,说明U型管两边的压强不相等,左边管内的气压不等于大气压,添加或倒出水都不能调好,接下来的操作应该是取下橡皮管重新安装,故选C。
(2)实验前用手按橡皮膜,发现U型管液面变化不明显,原因可能是装置漏气; (3)比较实验A、B、C可以看出,液体密度相同,深度相同,只有金属盒的朝向不同,故可得出的结论是:同种液体的同一深度向各个方向的压强相等; (4)为了探究液体压强与深度的关系,使液体的密度相同,改变深度,故应该选择C、D、E三次实验进行比较,得出的结论是:液体的密度相同时,深度越
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深,液体压强越大;
(5)比较E、F可以看出,深度相同,只是液体密度不同,故是为了探究液体压强与液体密度的关系,得出的结论是:深度相同时,液体的密度越大,液体压强越大。
故答案为:(1)C;(2)装置漏气;(3)同种液体的同一深度向各个方向的压强相等;
(4)C、D、E;液体的密度相同时,深度越深,液体压强越大;(5)液体密度;深度相同时,液体的密度越大,液体压强越大。
(1)用压强计可以测量液体内部压强大小,使用前首先调节U型管液面相平,必要时拆下橡皮管重新安装;
(2)如果金属盒漏气和外界相通,当用手按压金属盒时,液面没有明显变化; (3)(4)(5)液体内部向各个方向都有压强,液体压强的大小与液体的密度和深度有关,同种液体的同一深度向各个方向的压强相等,结合控制变量法的要求可做出解答。
本题主要考查了探究“影响液体压强大小因素”的实验,了解液体压强计的结构与使用,会根据实验猜想设计实验,会根据控制变量法分析实验现象,是解答的关键。
25.【答案】(1)1.2;(2)大气压;改变力的方向;2.0;0.6×103;(3)200
【解析】
解:(1)由图甲所示弹簧测力计可知,其分度值为0.2N,示数:G=1.2N; (2)在外界大气压的作用下,吸盘被压在烧杯底部;使用定滑轮,不能省力,可改变用力方向,图丁中弹簧测力计的拉力F拉=0.8N,木块受到的浮力:F浮=G+F拉=1.2N+0.8N=2.0N,根据F浮=ρ水gV排求出木块的体积V=V排=
=
=2×10-4m3,根据公式G=mg=ρVg求出木块的密度为ρ
木=
=
=0.6×103kg/m3;
=
(3)铁块完全浸没在水中,烧杯中的水对烧杯底部的压强增大了:△p=
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=200Pa。
103;(3)200。 故答案为:(1)1.2;(2)大气压;改变用力方向;2.0;0.6×(1)根据图示弹簧测力计确定其分度值,然后读出其示数;
(2)如图乙将滑轮的轴固定在吸盘的挂钩上,挤出吸盘内部的空气,吸盘内的气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下,吸盘被压在烧杯底部;图丁中使用的是定滑轮,不能省力,可改变用力方向,所以弹簧测力计的示数即为对木块的拉力,根据二力平衡知识可知F浮=G+F拉求出浮力;根据F浮=ρ水gV
排求出木块的体积;根据公式
G=mg=ρVg求出木块的密度;
(3)应用压强公式求出压强的增加量。
本题考查了弹簧测力计读数、以及称重法测浮力,以及物体密度的计算,是一道综合题。
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