2022-2023学年安徽省滁州市定远县青洛初级中学八年级(下)期末物理试卷
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共10小题,共30.0分)
1. 关于粒子和宇宙,下列说法中正确的是( )
A. 分子间只存在引力不存在斥力
B. 面包可以被捏扁说明分子间有空隙
C. “墙内开花墙外香“说明气体存在扩散现象
D. 银河系、地球、原子核、分子是按照尺度由大到小的顺序排列的
2. 如图所示,跳水运动员在跳板上弹到最高处后下落入水的过程中( )
A. 弹起离开跳板后向上运动的过程中弹力对运动员做功
B. 弹起到最高处时受非平衡力的作用
C. 运动员离开跳板继续上升是由于受到惯性的作用
D. 运动员浸没水中向下运动过程中受到水的压强不变
3. 如图是一款低碳环保的“共享摩托车”,它是互联网、智能手机、定位系统和车的资源整合,关于“共享摩托车”,下列说法正确的是( )
A. 摩托车手把上的花纹是为了增大压强
B. 摩托车坐垫设计较宽,目的是为了减小压力
C. 后期维护要跟上,例如经常在车轴处上一些润滑油,以减小摩擦力
D. 当摩托车刹车时,车就慢慢停下来,说明力是维持物体运动的原因
4. 下列说法中不正确的是( )
A. 标准大气压约为
B. 马德堡半球实验证明了大气压的存在且很大
C. 托里拆利实验能测出大气压强值
D. 没有大气压水泵也可以把水抽到高处
5. 下列各种事例中,能够利用连通器原理解释的是( )
A. 液压千斤顶 B. 马德堡半球实验
C. 长江三峡船闸 D. 潜水艇的上浮与下沉
6. 两个完全相同的容器内盛满水,现将两个体积相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图所示,则容器底部受到水的压强大小关系和两小球所受浮力大小关系分别是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
7. “粽叶又飘香,颗粒正归仓。建设新时代,农民丰收忙。”如图所示,斜向上的传送带将小麦匀速运送到高处粮仓的过程中,其中小麦的( )
A. 动能不变
B. 重力势能不变
C. 机械能变小
D. 动能与重力势能的和不变
8. 年北京冬奥会冰壶比赛中,掷出去的冰壶在冰面上减速滑行,如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 冰壶受到的摩擦力和冰壶受到的推力是一对平衡力
B. 冰壶受到的重力和冰壶对冰面的压力是一对相互作用力
C. 冰壶受到的重力和冰壶受到的支持力是一对平衡力
D. 冰壶受到的重力和冰壶受到的支持力是一对相互作用力
9. 用弹簧测力计两次水平拉同一木块使它在同一水平木板上做匀速直线运动,图乙是它运动的路程随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A. 木块两次匀速直线运动过程中,重力都做功了
B. 木块两次所受拉力做功功率:
C. 木块两次受到的拉力:
D. 相等时间内两次拉力做功:
10. 关于图中的简单机械,下列说法正确的是( )
A. 图甲中的这把剪刀适合剪开铁皮等较硬物体
B. 图乙中的是起重机吊臂的阻力臂
C. 图丙中端着茶杯的前臂是一个费力杠杆
D. 图丁中升旗杆顶端安装的滑轮是为了省力
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共9小题,共20.0分)
11. 宇宙大千世界,从宏观到微观,从天体到原子,似乎都有那么多惊人的相同规律,太阳系的行星们在各自的固定轨道上围绕恒星太阳运转,这与______ 提出的原子核式结构模型十分相似。
12. 小鹏去森林公园游玩,森林中气温比外界低,原因之一是森林涵养水源。溪水沿着石缝向下流淌,因为受到______ 力的作用。他带着自制的气压计如图所示,到达山顶时,液柱高度会______ 。选填“上升”或“下降”
13. 如图甲所示,吸管的一端做成斜口是为了______ 压强;如图乙所示,饮料从吸管上升到嘴里,是因为饮料受到______ 的作用;如图丙所示,对吸管吹气,吸管中的水会上升,是因为液体中流速越大的位置,压强越______ 。
14. 如图所示,正方体物块甲和乙均处于静止状态。已知甲重、边长为,此时甲对地面的压强为,不计绳重及一切摩擦,地面对甲的支持力为______ ,乙物体的重力为______ 。
15. “蛟龙号”载人潜水器在下潜到海底的过程中,它受到海水的压强将______ ,所受浮力将______ 前两空均选填“变大”“不变”或“变小”;当它潜入海面下深处时,受到海水的压强是______ 。取
16. 谷爱凌在第届北京冬奥会上收获了枚金牌和枚银牌,为祖国赢得了荣誉如图是谷爱凌在自由式滑雪项目比赛中从空中下落时的场景,此过程中谷爱凌的动能______,重力势能______两空均选填“增大”、“减小”或“不变”。
17. 如图所示,甲、乙两物体的重力分别为和,物体乙恰好水平向右做匀速直线运动。如果要使物体乙水平向左做匀速直线运动,则需给乙施加一个水平向左的拉力 ______ 不计绳重、滑轮间的摩擦。
18. 如图所示,工人用的力将重为的物体内匀速提升,在此过程中,绳子自由端移动的距离为______ ,拉力的功率为______ 。
19. 往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去,如图所示,工人用长的斜面,把的重物提高。使用斜面的好处是______ ;假设斜面绝对光滑,则需要施加的推力为______ ;若斜面的机械效率是,则需要施加的推力为______ 。
三、作图题(本大题共1小题,共2.0分)
20. 如图甲是一种防烫碗夹。其手柄可看作杠杆,图乙是其简化的示意图,图中为支点,是其受到的阻力,在图乙中画出在点施加的最小动力的示意图及阻力臂。保留作图痕迹
四、实验探究题(本大题共3小题,共22.0分)
21. 小明在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:弹簧测力计,高度为、底面积为的实心圆柱体金属块,相同的平底大烧杯烧杯底面积为若干个,水,还有密度未知的某种液体,细线等。小明同学提出以下猜想:
猜想一:浮力的大小与液体的密度有关;
猜想二:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度有关;
猜想三:浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
猜想四:浮力的大小与物体的形状有关。
小明进行了如图所示的实验:步骤所示弹簧测力计的示数为______ ;用弹簧测力计挂着金属块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图、、、、所示液体均未溢出,并将其示数记录在表中:
实验步骤
弹簧测力计示数
分析实验步骤、、、,可以说明浮力大小跟______ 有关:为了验证猜想一,应选择实验步骤序号______ 分析即可。填个实验步骤序号
为了验证猜想四,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图、所示的实验,由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,你认为这个结论______ 选填“可靠”或“不可靠”,主要原因是______ 。
小明同学根据表格中的数据可以算出圆柱体金属块的密度是______ ,容器里的液体密度是______ 。
小明用弹簧测力计吊着圆柱体金属块从刚接触水面图开始,向上缓缓地拉动,直到金属块完全在空气中向上运动的过程,能正确表示物体所受拉力时随间变化关系图像的是______ 。
22. 如图所示,小明的学习小组利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、若干钩码每个钩码重均为等实验器材,探究“杠杆的平衡条件”。
实验前,小明观察到杠杆如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右侧的平衡螺母向______ 选填“左”或“右”调节。
将杠杆调整好后,如图乙所示,在点挂个钩码,应在点挂______ 个钩码,才能使杠杆在水平位置平衡,使杠杆在水平位置平衡的目的是______ 。
在上小题实验中,若将水平位置平衡的杠杆两端同时去掉一个钩码,杠杆______ 选填“仍然平衡”“左端下沉”或“右端下沉”。
如图丙所示,小明用弹簧测力计替代钩码,在点竖直向下拉,然后将弹簧测力计逐渐向右倾斜,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐______ 选填“变大”“变小”或“不变”。
23. 小明用如图的实验装置探究滑轮组机械效率。实验中用同一滑轮组提升钩码,记录数据如表所示。
实验次序 钩码的重力 钩码提升的高度 拉力 绳端移动的距离 机械效率
第次实验中,滑轮组的机械效率为______ 结果保留到;
分析实验数据可得:同一滑轮组,其机械效率的高低与______ 和滑轮间的摩擦有关。
若减小提升物体的速度,则滑轮组的机械效率______ 选填“变大”、“变小”或“不变”。
五、计算题(本大题共3小题,共26.0分)
24. 将一边长为,密度为的实心正方体铁块放入底面积、深度的薄壁圆柱形容器中,静止时恰好浸没在水中如图所示。已知容器重,求:
放入铁块前,容器对水平桌面的压强为多少?
放入铁块后,水对容器底部的压强增加了多少?
铁块对容器底的压力?
25. 小明采用如下方法测量一金属块的密度:弹簧测力计下悬挂金属块静止时的示数为如图甲所示;将金属块浸没在水中,静止时弹簧测力计的示数为如图乙所示。求:
此金属块的体积。
此金属块的密度。
26. 工人用如图甲所示的滑轮组提升货物上楼,所用滑轮组的机械效率随被提升货物的重力变化的图像如图乙所示,不计绳重和摩擦。
若工人用的拉力将货物以的速度匀速提升了,求拉力做功的功率。
当被提升的物体重为时,工人所用的拉力。
当滑轮组的机械效率为时,所提升的货物的重力。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:、分子间既有引力也有斥力,故A错误;
B、面包可以被捏扁不能说明分子间有空隙,面包组织之间的空隙比分子间的距离大的多,面包组织也不是分子,故B错误;
C、“墙内开花墙外香”说明气体存在扩散现象,花香分子做永不停息地无规则运动,进入人的鼻子,引起人的嗅觉,人闻到花香,故C正确;
D、银河系、地球、分子、原子核是按照尺度由大到小的顺序排列的;分子由原子组成,原子是由原子核和核外电子组成,故分子比原子核大的多,故D错误。
故选:。
物质是由分子组成的,分子永不停息地做无规则,分子间存在相互作用的引力与斥力;
银河系、地球、分子、原子核是按照尺度由大到小的顺序排列的。
此题考查了分子动理论及宇宙的认识,属于基础知识。
2.【答案】
【解析】解:、运动员弹起向上运动的过程中,没有对运动员施加弹力,所以弹力对运动员不做功,故A错误;
、弹起到最高处时,运动员只受到重力作用,因而受非平衡力的作用,故B正确;
C.运动员离开跳板继续上升是由于具有惯性,惯性是性质,不是力,不可说受到惯性的作用,故C错误;
D.运动员浸没水中向下运动过程中,液体的密度不变,深度增大,受到水的压强变大,故D错误。
故选:。
做功的两个条件:有力,且物体在力的方向上通过距离;
一对平衡力必须同时符合大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在同一物体上;
惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体都具有惯性;
同种液体内部的压强随深度的增加而增大。
本题考查做功、平衡力、惯性、液体压强的有关因素,属于中档题,难度适中。
3.【答案】
【解析】解:摩托车手把上的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A错误;
B.摩托车坐垫设计较宽,目的是为了在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B错误;
C.经常在车轴处上一些润滑油,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故C正确;
D.当摩托车刹车时,车就慢慢停下来,是因为受到的摩擦阻力变大,说明力是改变物体运动状态的原因,物体运动不需要力来维持,故D错误。
故选:。
增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
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;
减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动;
力是改变物体运动状态的原因。物体运动不需要力来维持。
本题考查了增大和减小摩擦的方法、减小压强的方法、力与运动的关系等,综合性性强,难度不大,属于基础知识考查。
4.【答案】
【解析】解:标准大气压约为;接近,故A正确;
B.马德堡半球实验证明了大气压的存在且很大,故B正确;
C.托里拆利实验第一个测出大气压值的,故C正确;
水泵工作时将内部气压减小,在大气压的作用下把水压入水泵,因而没有大气压水泵不能把水抽到高处,故D错误。
故选:。
标准大气压的值约为;
马德堡半球实验证明了大气压的存在且很大;
托里拆利第一个测出大气压的科学家;
水泵是利用大气压工作的。
本题考查大气压有关的知识,属于中档题。
5.【答案】
【解析】解:、液压千斤顶利用的是帕斯卡原理,与连通器无关,故A不符合题意;
B、马德堡半球实验验证了大气压的存在,与连通器无关,故B不符合题意;
C、船闸和闸室和上下游分别构成上端开口,下部连通的容器,是利用了连通器原理,故C符合题意;
D、潜水艇的上浮和下沉是通过改变自身的重力来实现的,与连通器无关,故D不符合题意。
故选:。
上端开口,下部连通的容器叫做连通器,连通器的特点是容器中的同种液体不流动时,各个容器中液面总是相平的。
此题是关于大气压与物体压强的应用和连通器的应用问题,解题时应注意审题,难度不大。
6.【答案】
【解析】解:两个完全相同的容器内盛满水,将两个体积相同的小球轻轻放入容器中,水溢出后,液面还是相平,根据可知,两容器底部受到的压强相等,即;
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,即,根据可知,小球在甲容器受到浮力大于小球在乙容器中受到的浮力,即。
故选:。
利用判断容器底受到的液体压强关系;
利用判断小球受到的浮力关系。
本题考查的是液体压强公式和阿基米德原理的应用,关键是能从图中获取信息并对公式能灵活运用。
7.【答案】
【解析】解:、将小麦匀速运送到高处粮仓的过程中,传送带上小麦的质量不变,速度也不变,所以小麦的动能不变,故A正确;
B、将小麦匀速运送到高处粮仓的过程中,传送带上小麦的质量不变,小麦的高度变大,所以小麦的重力势能变大,故B错误;
、小麦的动能不变,重力势能变大,则它的动能与重力势能的和变大;该过程中小麦不具有弹性势能,则机械能等于动能与重力势能之和,所以小麦的机械能变大,故CD错误。
故选:。
动能大小的影响因素有物体的质量和速度;重力势能大小的影响因素有物体的质量和高度;动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
本题考查了影响动能大小、重力势能大小的因素以及机械能大小的判断,属于基础题。
8.【答案】
【解析】解:、冰壶受到的摩擦力和冰壶受到的推力大小未知,不是平衡力,故A错误;
B、冰壶对冰面的压力与其重力的方向是相同的,所以不是相互作用力,故B错误;
、冰壶受到的重力和冰壶受到的支持力大小相等,方向相反,作用在一条直线上,是一对平衡力,故C正确、D错误。
故选:。
一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上;
相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上.
本题考查了平衡力和相互作用力的辨别,是一道较为简单的应用题。
9.【答案】
【解析】解:、木块两次匀速直线运动过程中,重力的方向与运动方向垂直,故重力不做功,故A错误;
C、用弹簧测力计两次水平拉同一木块使它在同一水平木板上做匀速直线运动,不论其速度大小如何,都受到平衡力的作用,在水平方向上滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,则拉力和滑动摩擦力大小相等;
两次实验中,虽然速度变化了,但木块对木板的压力和接触面的粗糙程度不变,则两次木块受到的滑动摩擦力大小不变,所以木块两次所受的拉力大小相等,即,故C错误。
D、由图象可知,木块在相等时间内通过的路程第一次大于第二次;由可知,两次拉力大小相等,所以由可知,第一次所做的功大于第二次,即,故D错误;
B、由图象可知,在相同时间内,木块第一次通过的路程大于第二次,所以第一次运动的速度大于第二次,即,
由知,木块两次所受的拉力大小相等,所以根据可知,第一次拉力对木块做功的功率较大,即,故B正确。
故选:。
学里所说的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离;
根据物体的运动状态,判断出木块受到平衡力的作用,即拉力等于摩擦力;然后根据滑动摩擦力大小的影响因素得出两次木块受到的摩擦力变化,进而得出木块两次所受的拉力关系。
根据图象得出木块在相等时间内两次通过的路程关系,然后利用公式比较两次做功的多少;
根据图象,通过比较木块两次在相同时间内通过的路程判断速度大小,根据比较两次功率的大小。
本题考查了学生的识图能力,以及对二力平衡的条件、影响摩擦力的因素、功的计算、功率公式的应用的掌握情况,解题的关键是能从图中得出相关信息,锻炼了学生的观察思考能力。
10.【答案】
【解析】解:
A、图中剪刀的动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,不适合剪开较硬的物体,故A错误;
B、图乙所示装置中与力的作用线不垂直,不是动力臂,故B错误;
C、端着茶杯的前臂都是动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C正确;
D、升旗杆顶端安装的滑轮是定滑轮,定滑轮不省力,但能改变力的方向,故D错误。
故选:。
杠杆有三种类型:动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆;动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆;动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆;
力臂是支点到力的作用线的距离,也就是过支点向力的作用线画垂线。
从实例中辨认出杠杆,弄清杠杆的三要素,然后根据力臂的关系判断杠杆的类型。
11.【答案】卢瑟福
【解析】解:卢瑟福提出了原子核式结构模型,核式原子结构认为:原子的质量几乎全部集中在直径很小的核心区域,叫原子核,电子在原子核外绕核作轨道运动,这与太阳系的行星们在各自的固定轨道上围绕恒星太阳运转相似。
故答案为:卢瑟福。
核式原子结构是年由卢瑟福提出的一种原子结构模型。核式原子结构认为:原子的质量几乎全部集中在直径很小的核心区域,叫原子核,电子在原子核外绕核作轨道运动。
本题考查原子的核式结构模型,难度不大。
12.【答案】重 上升
【解析】解:地球周围的物体始终受到重力的作用,并且重力的方向竖直向下,所以溪水沿着石缝向下流淌;
把自制气压计从地面到达山顶时,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱的高度会变大。
故答案为:重;上升。
地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用,重力的方向是竖直向下的;
把自制的气压计从地面到达山顶时,海拔高度变大,大气压随海拔的升高而减小,因此可从瓶内外的气压差来分析答案。
本题考查了重力的存在和方向、自制气压计的构造和工作原理,属于基本内容,比较简单。
13.【答案】增大 大气压 小
【解析】解:吸管的一端做成斜口是为了减小受力面积,增大压强;
饮料从吸管上升到嘴里,是因为饮料受到大气压的作用;
对吸管吹气,吸管中的水会上升,是因为液体中流速越大的位置,压强越小。
故答案为:增大;大气压;小。
在压力一定时,减小受力面积可以增大压强。
用吸管吸饮料是由于大气压的作用。
在流体中,流速越大的位置,压强越小。
本题考查的是压强的应用;知道增大和减小压强的方法;知道大气压和流体的压强与流速的关系。
14.【答案】
【解析】解:由可得,甲对地面的压力为:
,
根据力的作用的相互性可得,地面对甲的支持力为:
;
此时甲受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和绳子拉力的作用,处于静止状态,由力的平衡条件可得,
绳子的拉力:,
对乙进行受力分析可知,乙受到竖直向下的重力和竖直向上绳子的拉力是一对平衡力,
所以,乙物体的重力:。
故答案为:;。
利用可以求出甲对地面的压力,根据力的相互作用求出甲受到的支持力,再对甲物体进行受力分析,根据力的平衡条件求出甲受到的拉力;对乙进行受力分析,根据力的平衡条件求得乙的重力。
此题考查压强的大小计算、力的合成与应用,对物体正确受力分析、熟练应用平衡状态时合力为零是解这道题的前提与关键。解力学题时,要养成对物体正确受力分析的良好习惯。
15.【答案】变大 不变
【解析】解:蛟龙号载人潜水器在下潜到海底的过程中,液体密度不变,蛟龙号在水中所处的深度变大,根据可知所受到海水的压强变大;
排开海水的体积不变,根据可知所受浮力将不变;
它潜入海面下深处受到海水的压强:;
故答案为:变大;不变;。
根据分析蛟龙号载人潜水器在下潜到海底的过程中受到海水的压强变化并求出潜入海面下深处受到海水的压强。;排开海水的体积不变,根据可知所受浮力的变化情况。
本题考查浮力和液体压强的有关知识,属于基础题。
16.【答案】增大 减小
【解析】解:谷爱凌在自由式滑雪项目比赛中从空中下落时,质量不变,速度变大,动能增大;质量不变,高度变小,重力势能减小。
故答案为:增大;减小。
动能大小的影响因素:物体的质量、物体的速度,质量越大,速度越大,动能越大;
重力势能大小的影响因素:物体的质量、物体的高度,质量越大,所处的位置越高,重力势能越大。
本题考查了动能和势能大小的判断,明确影响动能和重力势能的大小因素是关键。
17.【答案】
【解析】解:物体甲通过定滑轮拉着物体乙向右进行匀速直线运动,物体乙水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,所以物体乙水平方向上受到水平向右的拉力
所以滑动摩擦力
;
若要使物体乙水平向左匀速直线运动,物体乙水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的滑动摩擦力、水平向右的拉力,水平向左的拉力与水平向右的拉力、滑动摩擦力是平衡力,所以水平向左的拉力
。
故答案为:。
物体乙在物体甲的作用下向右做匀速直线运动,水平方向受到向右的拉力和向左的摩擦力,二力平衡,根据二力平衡条件判断摩擦力大小;物体乙无论水平向左还是水平向右进行匀速直线运动时,压力不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变;对物体乙施加一个水平向左的力时,物体乙向左进行匀速直线运动,物体乙受到向左的拉力、向右的拉力和向右的摩擦力作用,受力平衡,根据平衡力条件判断拉力大小。
本题考查二力平衡条件、影响滑动摩擦力大小的因素,以及摩擦力方向的判断等知识的理解和应用;明确滑动摩擦力大小只跟压力大小和接触面粗糙程度有关,跟运动方向、运动速度、受力面积等都没有关系,这是解题关键。
18.【答案】
【解析】解:承担物重的绳子的有效股数为,绳子自由端移动的距离为,,拉力的功率为。
故答案为:;。
用滑轮组提升物体时,虽然省了力,但是费了距离,滑轮组有几段绳子吊着物体,绳子自由端移动的距离就是重物升高距离的几倍;
由图知,由计算拉力所做的总功,由计算拉力的功率。
本题考查了滑轮组的特点和功率计算公式的应用,是一道较为简单的应用题。
19.【答案】可以省力
【解析】解:
使用斜面可以省力,但费距离;
斜面绝对光滑,额外功为,沿斜面推力做的功等于直接提升对物体做的功,
所以此时推力做的功:
,
施加的推力:
;
实际存在摩擦力,推力做的有用功:
,
由可得实际推力做的总功:
,
由得实际推力大小:
。
故答案为:可以省力;;。
使用斜面可以省力,但费距离,不能省功;
假设斜面绝对光滑,利用斜面做的额外功为,沿斜面推力做的功等于直接提升物体对物体做的功,据此求施加的推力;
实际中有摩擦力,要克服摩擦做额外功,利用求有用功,知道斜面的效率,利用效率公式求推力做的总功,再利用求实际推力大小。
本题考查了斜面的特点,使用斜面时有用功、总功、推力大小的计算,属于基础题目。
20.【答案】解:根据杠杆的平衡条件,要想找到最小力就要找到最长的力臂,连接支点与作用点,即为最长力臂,力臂始终与力的作用线垂直,从而找到最小力;从点向的作用线作垂线,垂线段长即为阻力臂,作图如下:
。
答。
【解析】力臂的概念:力臂是指从支点到力的作用线的距离;
杠杆平衡条件:动力动力臂阻力阻力臂 ,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出:在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小的结论。
21.【答案】 物体排开液体的体积 、、 不可靠 未控制物体排开液体的体积相同
【解析】解:如图,中测力计分度值为,所示弹簧测力计的示数为;
分析实验步骤、、、,结合表中数据可以看出,物体排开液体体积越大,测力计示数越小,由称重法可知,此时浮力越大,因此可以说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关;
为了验证猜想一,应控制排开液体的体积相同,改变液体的密度,因此,应选择实验步骤序号、、进行分析。
在验证猜想四的实验中,小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关。这个结论是不可靠的,这主要是因为未控制物体排开液体的体积相同,不符合控制变量法的要求。
由实验,物体浸没在水中受到的浮力:;
根据阿基米德原理:,
;
金属块的密度为:
由,物体浸没在液体中受到的浮力:;
根据阿基米德原理:,因物体的体积不变,故有:
,
某种液体的密度是:
。
用弹簧测力计吊着圆柱体金属块从刚接触水面图开始,向上缓缓地拉动,开始物体排开液体的体积逐渐变小,受到浮力变小,直到物体全部露出水面向上运动,排开液体的体积为零不变,受到的浮力为零大小不变,从而分析物体所受浮力先变小后不变,由称重法知拉力,拉力随间变化关系应该先变大后不变。
故答案为:;物体排开液体的体积;、、;不可靠;未控制物体排开液体的体积相同;;;。
根据测力计分度值来读数;
结合图片和表格中的数据,根据称重法求浮力,比较浮力的大小可得出结论;
要验证猜想一,应控制排开液体的体积相同,改变液体的密度;
利用控制变量法分析小明同学的方案,即可判断不可靠的原因;
由实验得出物体浸没在水中受到的浮力;根据阿基米德原理:,得出;根据求出金属块的密度;
由得出物体浸没在液体中受到的浮力;
根据阿基米德原理:,因物体的体积不变,求出某种液体的密度;
用弹簧测力计吊着圆柱体金属块从刚接触水面图开始,向上缓缓地拉动,直到金属块完全在空气中向上运动的过程,根据,分析浮力大小变化,从而分析物体所受拉力时随间变化关系。
本题探究浮力大小与哪些因素有关,考查称重法测浮力、控制变量法的运用、数据分析、阿基米德原理、密度公式的运用及利用浮力测密度的方法等,综合性强,有一定难度。
22.【答案】左 便于测量力臂 左端下沉 变大
【解析】解:杠杆的左端偏高,应使杠杆左端或右端的平衡螺母向偏高的左端移动;
一个钩码的重力为,设杠杆一个小格代表,
根据杠杆平衡条件可得:
,
解得:,故需挂个钩码;
测量过程中使杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离就是力臂,所以使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂;
在上述实验中,若将水平位置平衡的杠杆,两端同时去掉一个钩码,
左边:
右边:,故杠杆左端下沉;
当拉力向右倾斜时,拉力力臂变小,要保持杠杆仍在水平位置平衡,杠杆的平衡条件,因阻力和阻力臂不变,则拉力将变大,所以弹簧测力计的示数将逐渐变大。
故答案为:左;;便于测量力臂;左端下沉;变大。
调节杠杆两端的平衡螺母,使螺母向偏高的一端移动,使杠杆在水平位置平衡;
根据杠杆的平衡条件计算出在点挂的钩码个数;
测量过程中使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小;
对两侧的力的力臂的乘积进行分析,杠杆向乘积大一端下沉,最后做出判断;
当拉力倾斜时,由力臂的定义分析动力臂的变化,根据杠杆平衡条件分析。
此题探究杠杆平衡条件的实验,考查器材的调试、杠杆的平衡条件和对力臂的理解。
23.【答案】 物体的重力 不变
【解析】解:第次实验中,滑轮组的机械效率:
;
比较、、知,与的关系相同,说明是同一滑轮组,动滑轮的重力不变,物体的重力越大,机械效率越高,故可以得出结论为:同一滑轮组提起的物体越重,滑轮组的机械效率越高;
根据知用图中的滑轮组提升相同的物体时,减慢物体匀速上升的速度,滑轮组的机械效率不变。
故答案为:;物体的重力;不变。
根据求出第次实验中的机械效率;
由表中数据,找到相同的量和不同的量,分析得出结论;
根据分析解答。
此题是测量滑轮组的机械效率,主要考查了有关机械效率的计算、控制变量法的运用及影响滑轮组机械效率的因素。
24.【答案】解:将铁块放入容器内,静止时恰好浸没在水中,则容器内水的体积为:
,
水的重力为:,
则容器对桌面的压力为:,
所以放入铁块前,容器对水平桌面的压强为:;
放入铁块前容器内水的深度为:
,
铁块放入容器内,静止时恰好浸没在水中,则水面上升高度为:
,
放入铁块后,水对容器底部的压强增加量为:
;
放入铁块后,铁块受到的浮力为:
,
而铁块的重力为:;
铁块静止时受竖直向下的重力、竖直向上的浮力、支持力作用,又因为力的作用是相互的,
铁块静止后对容器底的压力为:。
答:放入铁块前,容器对水平桌面的压强为;
放入铁块后,水对容器底部的压强增加了;
铁块对容器底的压力为。
【解析】根据体积关系可求出容器内水的体积,根据可求出水的重力,容器对桌面的压力等于容器的总重力,根据可求出算出放入铁块前,容器对水平桌面的压强;
根据求出放入铁块前容器内水的深度,从而求出水面上升的高度,根据可求出放入铁块后,水对容器底部的压强增加量;
根据阿基米德原理求出铁块浸没时受到的浮力,铁块静止时受竖直向下的重力、竖直向上的浮力、支持力作用,根据力的作用是相互的可求出铁块静止后对容器底的压力。
本题主要考查了压强定义式、液体压强公式、阿基米德原理以及力的合成的应用,难度较大。
25.【答案】解:金属块所受的浮力为:;
金属块浸没在水中,浸没在水中由阿基米德原理可得,金属块排开的水的体积即金属块的体积为:
;
金属块的质量为:,
则金属块的密度为:。
答:金属块的体积为;
金属块的密度为。
【解析】根据称重法可计算金属块受到的浮力,由阿基米德原理计算出金属块排开水的体积,即金属块体积。
根据金属块的重力,利用求出金属块的质量,由密度公式计算金属块密度。
本题考查称重法算浮力以及阿基米德原理和密度公式的应用,关键知道物体浸没时排开水的体积与物体体积相等。
26.【答案】解:由图可知,则绳子自由端移动的速度为:
,
拉力做功的功率为:
;
由图乙可知,当物重时,滑轮组的机械效率,
根据可知,工人所用的拉力为:
;
不计绳重和摩擦,根据可知,动滑轮的重力为:
,
不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率,
则当滑轮组的机械效率为时,所提升货物的重力为:
。
答:若工人用的拉力将货物以的速度匀速提升了,拉力做功的功率为;
当被提升的物体重为时,工人所用的拉力为;
当滑轮组的机械效率为时,所提升的货物的重力为。
【解析】由图可知动滑轮上绳子的股数,根据求出绳子自由端移动的速度,根据求出拉力做功的功率;
由图乙可知,当物重时,滑轮组的机械效率,根据求出工人所用的拉力;
不计绳重和摩擦,根据求出动滑轮的重力,利用求出滑轮组的机械效率为时所提升货物的重力。
本题考查了滑轮组省力公式、功率公式和滑轮组机械效率公式的应用,关键要知道:不计绳重和摩擦时,滑轮组的机械效率。
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