甘肃省民勤县第六中学2017-2018学年八年级下学期物理期末考试试卷
一、单选题
1.(2017八下·路南期末)下列数据与实际情况相符的是( )
A.一袋普通的方便面重约为10N
B.一个中学生从一楼走上二楼的功约150J
C.某同学游泳时所受浮力约为500N
D.把一只鸡蛋举高2m,做的功大约是10J
2.(2018八下·民勤期末)2018年6月14日至7月15日第21届世界杯足球赛在俄罗斯的11座城市举行,该项赛事牵动着无数球迷的心。下列有关足球运动的说法错误的是( )
A. 守门员踢出的足球,由于惯性能够在空中继续飞行
B.如果所有的外力突然全部消失,在空中飞行的足球将静止
C.用力踢足球时脚会有疼的感觉,是因为力的作用是相互的
D.草地上滚动的足球慢慢停下来,是阻力改变了足球的运动状态
3.(2018八下·民勤期末)下列关于自行车的一些部件的设计或使用,为了减小摩擦的是( )。
A.轴承中装有滚珠
B.车轮的外胎上做有凹凸花纹
C.刹车时用力捏闸柄,增大闸皮对车圈的压力
D.车把套上制作了花纹
4.(2018八下·民勤期末)如图所示,下列实验不能说明大气压存在的是 ( )
A. 皮碗对吸 B. 橡皮膜凸出
C. 纸托水杯 D. 瓶吞鸡蛋
5.(2018八下·民勤期末)水是人类生存不可缺少的物质,如图中能正确描述水各物理量之间关系的图象是( )
A. B.
C. D.
6.(2018八下·民勤期末)新割的玻璃茶几有锋利的边缘,应把它磨平,这样做的目的是( )
A.增大压力 B.减小压力 C.增大压强 D.减小压强
7.(2018八下·民勤期末)水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,甲容器内盛有适量的A液体,乙容器内盛有适量的B液体。将同一个苹果先后放入甲、乙两个容器中,苹果静止后的浮沉状况及液体的深度如图所示。对图中情景分析正确的是( )
A.苹果排开A液体的重力小于苹果排开B液体的重力
B.甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强
C.A液体对容器底部的压强等于B液体对容器底部的压强
D.苹果在A液体中受到的浮力大于在B液体中受到的浮力
8.(2018八下·民勤期末)在甲、乙两图中,甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为m、2m的两个物体在大小为F的恒力作用下,在力的方向上前进了相同的距离,则下列结论正确的是:( )
A.甲图中F做的功大于乙图中F做的功
B.甲图中F做的功小于乙图中F做的功
C.甲图中F做的功等于乙图中F做的功
D.条件不足,无法确定甲、乙图中F做的功谁大
9.(2018八下·民勤期末)如图所示的各类杠杆中,属于省距离的是( )
A. 起子 B. 修树枝剪刀
C. 钢丝钳 D. 筷子
10.(2017·淄川模拟)用如图所示的滑轮组在10s内将300N的重物匀速提升3m,已知动滑轮重30N,不计摩擦,则( )
A.利用滑轮组所做的有用功是450J
B.绳子自由端移动的速度是0.9m/s
C.拉力的功率是99W
D.滑轮组的机械效率是80%
11.(2018八下·民勤期末)如图,粗细均匀木棒AB长为1m,水平放置在O、O'两个支点上.已知AO、O'B长度均为0.25m.若把B端竖直向上稍微抬起一点距离,至少需要用力40N;则木棒的重力为( )
A.160N B.120N C.80N D.4ON
12.(2018八下·民勤期末)平直公路上的甲、乙两辆汽车,在相同牵引力作用下匀速行驶,若在相同的时间内通过的路程之比是3:2之,则甲与乙( )
A.牵引力做功之比为3:2 B.牵引力做功之比为2:3
C.牵引力的功率之比为1:1 D.汽车所受的阻力之比为3:2
二、填空题
13.(2018八下·民勤期末)质量为50kg的箱子放在水平地面上,地面对箱子的支持力大小为 N,小宇用40N的力水平推这个箱子,刚好能使其匀速运动,则地面对箱子的摩擦力大小为 N,若改用60N的力水平推这个箱子时,地面对箱子的摩擦力 .(填“变大”“不变”或“变小”).(g=10N/kg)
14.(2018八下·民勤期末)掷实心球是体育中考项目之一。掷出去的实心球从a处出手后,在空中的运动轨迹如图所示,球最终停在水平地面e点处(不计空气阻力)。则实心球从b到c的过程, 能转化为 能,在a、b、c、d四个位置中, 位置速度最大。
15.(2018八下·民勤期末)组合机械的斜面长4m,高2m,将重为100N的物体从斜面的底端匀速拉到顶端,如图所示,需用的拉力为40N,需要的时间是5s。那么,将物体从底部拉到顶部所做的有用功是 J,拉力做的总功的功率是 W。
16.(2018八下·民勤期末)如图所示是喷雾工作时的示意图。当推动活塞时,管口的空气速度增大,管口处的气压 (选填“增大”“减小”或“不变”);瓶中的液体就在 的作用下被压上去,随流动的空气而喷成雾状。
17.(2018八下·民勤期末)在跳板跳水的运动中,运动员对跳板向下施力的同时,也受到跳板向上的作用力。但两个力的作用效果是不同的,其中,后者主要是改变了运动员的 ;另外发现,运动员站在跳板的不同位置,板的弯曲程度不一样,说明了力的作用效果与力的 有关。
三、作图题
18.(2018八下·民勤期末)在如图中画出小球A所受重力的示意图。
19.(2018八下·民勤期末)如图所示的杠杆中,O 为支点,请画出图中力F 的力臂L。
20.(2018八下·民勤期末)在图中,画出用滑轮组提升重物最省力的绳子绕法.
四、实验题
21.(2018八下·民勤期末)如图所示,有两只相同的烧杯,分别盛有体积相同的水和酒精,但没有标签,小李采用闻气味的方法判断出无气味的是水。小唐则采用压强计进行探究:
(1)如图甲所示,若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度差变化较 (选填“大”或“小”).小唐把调节好的压强计放在空气中时,U形管两边的液面应该 。
(2)小唐把金属盒分别浸入到两种液体中,发现图乙中U形管两边的液柱高度差较小,认为图乙烧杯中盛的是酒精。①你认为他的结论是 (选填“可靠的”或“不可靠的”);②理由:因为没有控制金属盒 相同。
(3)小唐发现在同种液体中,金属盒离液面的距离越深,U形管两边液柱的高度差就越 ,表示液体压强就越 。
(4)小唐还发现在同种液体中,金属盒距液面的距离相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差 (选填“不变”或“变化”).表明在相同条件下,液体内部向各个方向的压强 。
22.(2018八下·民勤期末)如图是小聪探究“影响浮力大小的因素”实验,根据此图回答下列问题:
(1)分析图A、C、D、E,说明浮力大小与 有关;
(2)除此之外,分析图B和图 ,说明浮力大小与 有关;
(3)物体完全浸没在水中所受的浮力是 N;浸没在煤油中所受的浮力是 N。
(4)这个实验中采用了 的科学探究方法。
23.(2018八下·民勤期末)如图所示为测量滑轮组机械效率的实验装置,钩码总重4.5N。
(1)实验时要竖直向上 拉动弹簧测力计,由图中可知拉力大小为 N,将弹簧测力计向上移动18cm,则钩码上升的高度为 cm,该滑轮组的机械效率为 。
(2)取下2个钩码,再做实验,此时滑轮组的机械效率将 。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
五、计算题
24.(2018八下·民勤期末)如图,是某一款电动平衡车,两车轮与地面的接触面积为40 cm2。求:
(1)若地面受到的压强为5×104 Pa,则该平衡车对地面的压力为多少?
(2)若该平衡车20 s内沿水平面匀速行驶100 m,受到的阻力为90 N,则此过程中克服阻力做功的功率为多少?
25.(2018八下·民勤期末)某实验小组在研究某种物质的属性时,经常需将物体浸没在煤油中保存,将体积为 1×10-3m3、重6N的该物体用细线系在底面积为 250cm2
的圆柱形容器的底部,物体浸没在煤油中,如图所示。(g=10N/kg,ρ煤油=0.8×103kg/m3)
求:
(1)物体所受的浮力:
(2)细线受到的拉力;
(3)若细线与物体脱落,待物体静止后煤油对容器底的压强变化了多少?
26.(2018八下·民勤期末)如图所示,搬运工人用滑轮组提升重540N的物体,所用拉力F为200N,物体在10s内匀速上升了2m(不计绳重,绳与滑轮的摩擦)求:
(1)动滑轮的重力;
(2)拉力F所做的功;
(3)拉力的功率;
(4)滑轮组的机械效率。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】一袋方便面的质量在100g=0.1kg左右,受到的重力在G=mg=0.1kg×10N/kg=1N左右,故A不符合实际;中学生的体重在500N左右,一层楼的高度在3m左右,一个中学生从一楼走上二楼做的功约W=Gh=500N×3m=1500J,故B不符合实际;漂浮的物体受到的浮力等于其重力,中学生的体重在500N左右,游泳时接近漂浮状态,受到的浮力在500N左右,故C符合实际;一个鸡蛋重0.5N左右,把一只鸡蛋举高2m,做的功大约是W=Gh=0.5N×2m=1J,故D不符合实际,故选C.
【分析】日常生活中要多注意观察,并学会估算,从而排除与实际生活相差较大的选项,找到符合实际情况的答案.
2.【答案】B
【知识点】力作用的相互性;牛顿第一定律;惯性及其现象
【解析】【解答】A. 踢出的足球,由于惯性要保持原来的运动状态,所以能继续向前飞行,A符合题意;B. 一切物体在没有受到外力作用的时候不,总保持静止状态或匀速直线运动状态。因此如果所有的外力突然全部消失,在空中飞行的足球将故保持匀速直线运动状态,B不符合题意;C. 物体间力的作用是相互的。所以用力踢足球时脚会有疼的感觉,C符合题意;D. 足球滚动过程中由于受到阻力作用,运动状态发生变化,慢慢停下来,D符合题意。
故答案为:B.
【分析】力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因.
惯性:物体保持运动状态不变的性质叫惯性.质量是物体惯性的唯一量度.
物体间力的作用是相互的. (一个物体对别的物体施力时,也同时受到后者对它的力).
3.【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A. 轴承中装有滚珠,是变滑动为滚动,减小摩擦力,A符合题意;
B. 轮胎上刻有凸凹不平的花纹,是在压力一定的情况下,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,B不符合题意;
C. 刹车时用力捏闸,即是在接触面的粗糙程度一定的情况下,通过增大压力来增大了摩擦力,C不符合题意;
D. 车把套上制作了花纹,是在压力一定的情况下,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】增大有益摩擦的方法:增大压力和使接触面粗糙些.减小有害摩擦的方法:(1)使接触面光滑和减小压 力;(2)用滚动代替滑动;(3)加润滑油;(4)利用气垫.(5)让物体之间脱离接触(如磁悬浮列车).
4.【答案】B
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】A.皮碗对好后,用力挤压,排出一定的气体,皮碗内的气体质量一定,当皮碗恢复原状时,体积增大,内部气压减小,外部大气压不变,外部压强大于内部压强,受力面积相同,外部压力大于内部压力,两皮碗对吸.不符合题意;
B. 橡皮膜向下凸出,是因为受到液体压强的缘故,符合题意;
C.1标准大气压支持10.34m高的水柱,当然能支持一茶杯水,证明了大气压的存在,不符合题意;
D.瓶内点燃酒精棉球,鸡蛋封住瓶内的气体,当酒精燃完后,温度下降,瓶内气压减小,外部压强大于内部压强,受力面积相同,外部压力大于内部压力,鸡蛋被压入瓶内,不符合题意;
故答案为:B。
【分析】大气压的应用主要是利用气压差产生的压力差,常见的有吸管吸饮料、吸盘吸玻璃、注射器吸药液、钢笔吸墨水、活塞式抽水机抽水等.
5.【答案】A
【知识点】质量及其特性;密度公式及其应用;重力及其大小的计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】A、质量是物质的一种属性,不随温度的改变而变化,题干中A图象恰好反应了水的质量与温度的这一关系,A符合题意;
B、根据重力与质量成正比的关系,即G=mg,因此水的重力与质量的关系图象应是一条过原点的倾斜直线,B不符合题意;
C、由p=ρ液gh知,水产生的压强随深度的增加而增大,且成正比,C不符合题意.
D、水的密度是物质的一种特性,水的密度与质量和体积无关,而题干中的图象却反应出水的密度与体积成正比关系,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】本题利用图象分析物理学中一些与水有关的物理量之间的关系,涉及的知识点多,考查的细,需要学生把这些物理量的概念理解透彻,能用不同的表达方法来描述它们的关系.
6.【答案】D
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】把边缘磨平,增大了受力面积,根据公式
可知:在压力一定的情况下,减小了压强。
故答案为:D
【分析】增大压强方法 :(1)S不变,F↑;(2)F不变,S↓ (3) 同时把F↑,S↓.而减小压强方法则相反.
7.【答案】B
【知识点】液体压强计算公式的应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】因为苹果在A液体中漂浮,所以苹果的密度小于A液体的密度;因为苹果在B液体中悬浮,所以苹果的密度等于B液体的密度。因此A液体的密度大于B液体的密度。
A. 苹果在A液体中漂浮,苹果受到的浮力等于苹果的重力;苹果在B液体中悬浮,苹果受到的浮力也等于苹果的重力;因此在A和B液体中苹果所受浮力相等,根据阿基米德原理可知:苹果排开A液体的重力等于苹果排开B液体的重力,A不符合题意;
B. 因为甲、乙两个完全相同的容器,底面积相同,AB液面相同,体积相同,A的密度大于B的密度,所以A液体重力大于B液体重力,由于容器对桌面的压力等于容器、容器中液体的重力和苹果的重力之和,则甲容器对桌面的压力大,根据p= 即可比较得出甲容器对桌面的压强大;B符合题意;
C. 放入苹果后,液面等高,A的密度大于B的密度,由p=ρgh可知:甲容器中液体对容器底的压强大,C不符合题意;
D. 苹果在A液体中漂浮,苹果受到的浮力等于苹果的重力;苹果在B液体中悬浮,苹果受到的浮力也等于苹果的重力;因此在A和B液体中苹果所受浮力相等;D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据物体的浮沉条件判断两者所受浮力关系和液体密度关系,再根据p=ρgh判断对杯底的压强关系;最后根据p=即可比较得出容器对桌面的压强大小关系.
8.【答案】C
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】根据题意,两个物体在大小为F的恒力作用下,在力的方向上前进了相同的距离s,根据W=Fs可知,甲图中F做的功等于乙图中F做的功,
故答案为:C。
【分析】功的大小和作用在物体上力的大小、物体在力的方向上移动距离的远近有关.
9.【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A. 起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力费距离,不符合题意;
B. 修剪树木的剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力费距离,不符合题意;
C. 钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力费距离,不符合题意;
D. 筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,费力省距离,符合题意。
故答案为:D.
【分析】三种杠杆:(1)省力杠杆:L1>L2,平衡时F1
(3)等臂杠杆:L1=L2,平衡时F1=F2.特点是既不省力,也不费力.(如:天平)
10.【答案】C
【知识点】滑轮(组)的机械效率;有用功和额外功
【解析】【解答】解:利用滑轮组所做的有用功:
W有=Gh=300N×3m=900J,故A错误;
拉力做的功:
W总=(G+G动)h=(300N+30N)×3m=990J,
拉力的功率:
P= = =99W,故C正确;
滑轮组的机械效率:
η= ×100%= ×100%≈90.9%,故D错误;
由图可知,n=2,则绳端移动的距离:
s=nh=2×3m=6m,
绳子自由端移动的速度:
v= = =0.6m/s,故B错误.
故选C.
【分析】克服物体的重力所做的功为有用功,克服物体重力和动滑轮重力所做的功为总功,根据W=Gh求出有用功和总功,根据P= 求出拉力的功率,根据η= ×100%求出滑轮组的机械效率,由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据s=nh求出绳端移动的距离,利用v= 求出绳子自由端移动的速度.
11.【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】如图,支点为O,AO=0.25m,则OB=AB AO=1m 0.25m=0.75m,OC=O′C=12AB AO=12×1m 0.25m=0.25m,
由于木棒平衡,则F×OB=G×OC,所以,G= =120N,B符合题意.
故答案为:B.
【分析】结合题意,利用杠杆的平衡条件解答即可.
12.【答案】A
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】AB:做功之比: ,因此A符合题意,B不符合题意;CD:功率之比: ,因此CD不符合题意。
故答案为:A.
【分析】利用W=Fs可求做功之比;利用P=可求功率之比;根据二力平衡的原则可知牵引力等于阻力,从而可求阻力之比.
13.【答案】500;40;不变
【知识点】重力及其大小的计算;摩擦力的大小
【解析】【解答】(1)箱子的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N,因为木箱在水平地面上,所以它受的重力和支持力是一对平衡力,地面对箱子的支持力F=G=500N;(2)小宇用40N的力水平推这个箱子,刚好能使其匀速运动,箱子受的摩擦力f=F=40N,改用60N的力水平推这个箱子时,箱子对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,仍为40N.
故答案为:500;40;不变.
【分析】根据公式G=mg可求物体的重力.
二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡时合力为零.
滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关系.压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
14.【答案】重力势能;动能;d
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】在实心球从b点运动到c点的过程中,质量不变,高度降低,速度增大,重力势能变小,动能变大,重力势能转化为动能;不计空气阻力,实心球在在a、b、c、d的机械能相等,而d点最低,重力势能最小,所以在d点时,实心球具有的动能最大,而小球在各点时质量一定,所以,在d点时速度最大。
故答案为:重力势能;动能;d.
【分析】动能大小的影响因素:质量、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:质量、被举得高度.机械能:动能和势能的统称.(机械能=动能+势能)
15.【答案】200;64
【知识点】功率的计算;有用功和额外功
【解析】【解答】使用组合机械的目的是将物体提高2m, W有=Gh=100N×2m=200J;物体在斜面上移动的距离为4m,所以绳子自由端移动的距离s=2×4m=8m,拉力做的总功W总="Fs=" 40N×8m="320" J,拉力做的总功的功率 。
故答案为:200;64.
【分析】利用W=Gh求将物体从底部拉到顶部所做的有用功;图中使用的是动滑轮,拉力端移动的距离等于斜面长的二倍,利用W=Fs求总功,利用P=求功率.
16.【答案】减小;大气压
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【解答】当推动活塞时,管口的空气速度增大,管口处的压强减小,瓶中的液体就在大气压的作用下被压上去,随流动的空气而喷成雾状。
故答案为:减小;大气压.
【分析】大气压的应用主要是利用气压差产生的压力差,常见的有吸管吸饮料、吸盘吸玻璃、注射器吸药液、钢笔吸墨水、活塞式抽水机抽水等.
17.【答案】运动状态;作用点
【知识点】力的作用效果;力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】运动员对跳板施力的同时,跳板也对运动员施了力,这是因为物体间力的作用是相互的,跳板对运动员的作用力是改变了运动员的运动状态。运动员站在跳板的不同位置,板的弯曲程度不一样,说明了力的作用效果与力的作用点有关。
故答案为:运动状态;作用点.
【分析】力的作用效果:力可以改变物体的运动状态,还可以改变物体的形状.(物体形状或体积的改变,叫做形变.)力的三要素是:力的大小、方向、作用点,叫做力的三要素,它们都能影响力的作用效果.
18.【答案】解:如图所示:
【知识点】重力示意图
【解析】【解答】小球所受重力的作用点在球心上,从球心沿竖直方向画一条带箭头的线段,并标上重力的符号G,答案如下:
【分析】重力的方向总是竖直向下的,过重心画一个带箭头的竖直向下的力即可.
19.【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】力臂是支点到力的作用线的距离,由支点向力的作用线所引的垂线段就是力臂,如上图所示。
【分析】由支点向力的作用线所引的垂线段就是力臂.
20.【答案】解:如图所示:
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】上下滑轮个数相同时,奇数股的绳子比偶数股的绳子省力,所以作出的图应该是3股绳子.
【分析】在滑轮组中,绕过动滑轮的绳子股数越多会越省力,即F=G.
21.【答案】(1)小;相平
(2)不可靠;的深度
(3)大;大
(4)不变;相等
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,就会有漏气现象,因此U形管两边液柱的高度差变化小;调节好的压强计放在空气中时,橡皮膜不受液体的压强,因此U形管两边的液面应该相平.(2)影响液体压强的因素有:液体的密度和浸入液体的深度,实验中没有控制金属盒在液体中的深度相同,因此无法判断两容器中液体密度的大小,所以结论不可靠.(3)液体密度相同时,压强与深度有关,金属盒离液面的距离越深,压强越大,U形管两边液柱的高度差就越大.(4)同一深度,液体向各个方向的压强相等,因此金属盒距液面的距离相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差不变,这表明在相同条件下,液体内部向各个方向的压强相等.,.
【分析】探究液体压强的特点,涉及到压强计的原理(压强计测量液体压强时,就是通过橡皮膜来感知压强的,通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的,若液体压强计漏气,U形管中的液面就不会变化),及压强计的操作要求,转换法(液体压强计就是利用U形管中液面的高度差来体现压强的)、控制变量法(物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题;每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决)的应用.
22.【答案】(1)排开液体的体积
(2)D;液体密度
(3)4;3.2
(4)控制变量
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)分析图A、C、D、E可知,液体同为水即液体的密度相同,物体排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,受到的浮力不同,说明浮力大小与排开液体的体积有关;(2)分析图B、D可知,物体分别浸没在煤油和水中,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,说明浮力的大小与液体的密度有关;(3)根据称重法可得:F
浮水=G
F
水′=12N
8N=4N,F
浮煤=G
F
煤′=12N
8.8N=3.2N;(4)这个实验中采用了控制变量法的科学探究方法.
【分析】探究影响浮力大小的因素,先利用称重法测出物体浸在液体中受到的浮力,再测出物体排开液体的重力,重点考查了控制变量法在实际的中具体运用(研究液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度的关系时,要控制物体排开液体的体积相同;研究液体中的物体所受浮力的大小与液体的深度的关系时,要控制物体排开液体的体积和密度都相同),对常见的错误认识做了澄清.
23.【答案】(1)匀速;2.6;6;62.5%
(2)减小
【知识点】滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,弹簧测力计示数不变,便于读数;弹簧测力计的分度值是0.2N,所以拉力大小是2.4N.由图知,滑轮组由3段绳子承担物重,则由s=3h得:钩码上升的高度h=
s=
×18cm=6cm,有用功:W
有=Gh=4.5N×0.06m=0.27J;总功:W
总=Fs=2.4N×0.18m=0.432J;该滑轮组的机械效率:η=
×100%=
×100%=62.5%;(2)若取下2个钩码,再做实验,则仅减小钩码的个数,所做的有用功减小,而额外功不变,所以有用功占总功的比值变小,则滑轮组的机械效率减小。
【分析】测滑轮组的机械效率,涉及到注意事项(实验时,应将弹簧测力计竖直匀速向上拉动)、、机械效率的计算(根据s=nh可以判断出钩码上升的高度;W有用=Gh,W总=Fs,滑轮组的机械效率等于有用功与总功的比值)、滑轮组机械效率的影响因素(一是提升物体的重,二是动滑轮的个数)等知识.
24.【答案】(1)解:若地面受到的压强为5×104Pa,则该平衡车对地面的压力
F=PS=5×104Pa×40×10-4m2=200N
(2)解:平衡车克服阻力做功W=Fs=90N×100m=9000J
则此过程中克服阻力做功的功率
【知识点】功率的计算;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据F=pS求出该平衡车对地面的压力;
(2)根据W=fs求出此过程中克服阻力做的功,根据P=求出克服阻力做功的功率.
25.【答案】(1)解:由题知,物体浸没在煤油中,则V排=V=1.0×10 3m3,物体所受的浮力:F浮=ρ煤油gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×1.0×10 3m3=8N
(2)解:因为G+F拉=F浮,物体受到的拉力:F拉=F浮 G=8N 6N=2N
(3)解:若细线与物体脱落,待物体静止后处于漂浮状态,此时的浮力F′浮=G=6N,由F′浮=ρ煤油gV′排得此时排开煤油的体积:V′排= =7.5×10 4m3,排开煤油的体积变化量:△V排=1×10 3m3 7.5×10 4m3=2.5×10 4m3,液面降低的高度:△h= =0.01m,煤油对容器底的压强变化量:△p=ρ煤油g△h=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.01m=80Pa。
【知识点】液体压强计算公式的应用;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)利用阿基米德原理 F浮=ρ煤油gV排 求受到的浮力;
(2)根据木块重加上绳子的拉力等于木块受到的浮力求出木块受到的拉力;
(3)木块漂浮时所受的浮力等于它自身的重力,可得浮力的大小,根据阿基米德原理求排开煤油的体积,可求排开煤油的体积变化,知道容器底面积,可求煤油深度的变化量,再利用液体压强公式求容器底所受压强改变量.
26.【答案】(1)解:由图知,使用滑轮组时,动滑轮是由3股绳子承担,则绳子自由端被拉下的距离s=3h=3 2m=6m,绳重与摩擦忽略不计,拉力F= (G+G动),则动滑轮重力:G动=3F G=3×200N 540N=60N
(2)解:拉力做的功为:W总=Fs=200N×6m=1200J
(3)解:拉力做功功率:P= =120W
(4)解:物体提升高度h=2m拉力做的有用功:W有用=Gh=540N×2m=1080J;滑轮组的机械效率:η= ×100% 90%.
【知识点】滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算;滑轮与功的综合题
【解析】【分析】(1)不计绳重、绳与滑轮的摩擦,拉力F=(G+G动),据此求动滑轮重力;
(2)拉力端移动距离s=nh,利用W=Fs求拉力做的总功;
(3)利用P=求拉力做功功率;
(4)利用W=Gh求拉力做的有用功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比.
甘肃省民勤县第六中学2017-2018学年八年级下学期物理期末考试试卷
一、单选题
1.(2017八下·路南期末)下列数据与实际情况相符的是( )
A.一袋普通的方便面重约为10N
B.一个中学生从一楼走上二楼的功约150J
C.某同学游泳时所受浮力约为500N
D.把一只鸡蛋举高2m,做的功大约是10J
【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】一袋方便面的质量在100g=0.1kg左右,受到的重力在G=mg=0.1kg×10N/kg=1N左右,故A不符合实际;中学生的体重在500N左右,一层楼的高度在3m左右,一个中学生从一楼走上二楼做的功约W=Gh=500N×3m=1500J,故B不符合实际;漂浮的物体受到的浮力等于其重力,中学生的体重在500N左右,游泳时接近漂浮状态,受到的浮力在500N左右,故C符合实际;一个鸡蛋重0.5N左右,把一只鸡蛋举高2m,做的功大约是W=Gh=0.5N×2m=1J,故D不符合实际,故选C.
【分析】日常生活中要多注意观察,并学会估算,从而排除与实际生活相差较大的选项,找到符合实际情况的答案.
2.(2018八下·民勤期末)2018年6月14日至7月15日第21届世界杯足球赛在俄罗斯的11座城市举行,该项赛事牵动着无数球迷的心。下列有关足球运动的说法错误的是( )
A. 守门员踢出的足球,由于惯性能够在空中继续飞行
B.如果所有的外力突然全部消失,在空中飞行的足球将静止
C.用力踢足球时脚会有疼的感觉,是因为力的作用是相互的
D.草地上滚动的足球慢慢停下来,是阻力改变了足球的运动状态
【答案】B
【知识点】力作用的相互性;牛顿第一定律;惯性及其现象
【解析】【解答】A. 踢出的足球,由于惯性要保持原来的运动状态,所以能继续向前飞行,A符合题意;B. 一切物体在没有受到外力作用的时候不,总保持静止状态或匀速直线运动状态。因此如果所有的外力突然全部消失,在空中飞行的足球将故保持匀速直线运动状态,B不符合题意;C. 物体间力的作用是相互的。所以用力踢足球时脚会有疼的感觉,C符合题意;D. 足球滚动过程中由于受到阻力作用,运动状态发生变化,慢慢停下来,D符合题意。
故答案为:B.
【分析】力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因.
惯性:物体保持运动状态不变的性质叫惯性.质量是物体惯性的唯一量度.
物体间力的作用是相互的. (一个物体对别的物体施力时,也同时受到后者对它的力).
3.(2018八下·民勤期末)下列关于自行车的一些部件的设计或使用,为了减小摩擦的是( )。
A.轴承中装有滚珠
B.车轮的外胎上做有凹凸花纹
C.刹车时用力捏闸柄,增大闸皮对车圈的压力
D.车把套上制作了花纹
【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A. 轴承中装有滚珠,是变滑动为滚动,减小摩擦力,A符合题意;
B. 轮胎上刻有凸凹不平的花纹,是在压力一定的情况下,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,B不符合题意;
C. 刹车时用力捏闸,即是在接触面的粗糙程度一定的情况下,通过增大压力来增大了摩擦力,C不符合题意;
D. 车把套上制作了花纹,是在压力一定的情况下,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】增大有益摩擦的方法:增大压力和使接触面粗糙些.减小有害摩擦的方法:(1)使接触面光滑和减小压 力;(2)用滚动代替滑动;(3)加润滑油;(4)利用气垫.(5)让物体之间脱离接触(如磁悬浮列车).
4.(2018八下·民勤期末)如图所示,下列实验不能说明大气压存在的是 ( )
A. 皮碗对吸 B. 橡皮膜凸出
C. 纸托水杯 D. 瓶吞鸡蛋
【答案】B
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】A.皮碗对好后,用力挤压,排出一定的气体,皮碗内的气体质量一定,当皮碗恢复原状时,体积增大,内部气压减小,外部大气压不变,外部压强大于内部压强,受力面积相同,外部压力大于内部压力,两皮碗对吸.不符合题意;
B. 橡皮膜向下凸出,是因为受到液体压强的缘故,符合题意;
C.1标准大气压支持10.34m高的水柱,当然能支持一茶杯水,证明了大气压的存在,不符合题意;
D.瓶内点燃酒精棉球,鸡蛋封住瓶内的气体,当酒精燃完后,温度下降,瓶内气压减小,外部压强大于内部压强,受力面积相同,外部压力大于内部压力,鸡蛋被压入瓶内,不符合题意;
故答案为:B。
【分析】大气压的应用主要是利用气压差产生的压力差,常见的有吸管吸饮料、吸盘吸玻璃、注射器吸药液、钢笔吸墨水、活塞式抽水机抽水等.
5.(2018八下·民勤期末)水是人类生存不可缺少的物质,如图中能正确描述水各物理量之间关系的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】质量及其特性;密度公式及其应用;重力及其大小的计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】A、质量是物质的一种属性,不随温度的改变而变化,题干中A图象恰好反应了水的质量与温度的这一关系,A符合题意;
B、根据重力与质量成正比的关系,即G=mg,因此水的重力与质量的关系图象应是一条过原点的倾斜直线,B不符合题意;
C、由p=ρ液gh知,水产生的压强随深度的增加而增大,且成正比,C不符合题意.
D、水的密度是物质的一种特性,水的密度与质量和体积无关,而题干中的图象却反应出水的密度与体积成正比关系,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】本题利用图象分析物理学中一些与水有关的物理量之间的关系,涉及的知识点多,考查的细,需要学生把这些物理量的概念理解透彻,能用不同的表达方法来描述它们的关系.
6.(2018八下·民勤期末)新割的玻璃茶几有锋利的边缘,应把它磨平,这样做的目的是( )
A.增大压力 B.减小压力 C.增大压强 D.减小压强
【答案】D
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】把边缘磨平,增大了受力面积,根据公式
可知:在压力一定的情况下,减小了压强。
故答案为:D
【分析】增大压强方法 :(1)S不变,F↑;(2)F不变,S↓ (3) 同时把F↑,S↓.而减小压强方法则相反.
7.(2018八下·民勤期末)水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,甲容器内盛有适量的A液体,乙容器内盛有适量的B液体。将同一个苹果先后放入甲、乙两个容器中,苹果静止后的浮沉状况及液体的深度如图所示。对图中情景分析正确的是( )
A.苹果排开A液体的重力小于苹果排开B液体的重力
B.甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强
C.A液体对容器底部的压强等于B液体对容器底部的压强
D.苹果在A液体中受到的浮力大于在B液体中受到的浮力
【答案】B
【知识点】液体压强计算公式的应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】因为苹果在A液体中漂浮,所以苹果的密度小于A液体的密度;因为苹果在B液体中悬浮,所以苹果的密度等于B液体的密度。因此A液体的密度大于B液体的密度。
A. 苹果在A液体中漂浮,苹果受到的浮力等于苹果的重力;苹果在B液体中悬浮,苹果受到的浮力也等于苹果的重力;因此在A和B液体中苹果所受浮力相等,根据阿基米德原理可知:苹果排开A液体的重力等于苹果排开B液体的重力,A不符合题意;
B. 因为甲、乙两个完全相同的容器,底面积相同,AB液面相同,体积相同,A的密度大于B的密度,所以A液体重力大于B液体重力,由于容器对桌面的压力等于容器、容器中液体的重力和苹果的重力之和,则甲容器对桌面的压力大,根据p= 即可比较得出甲容器对桌面的压强大;B符合题意;
C. 放入苹果后,液面等高,A的密度大于B的密度,由p=ρgh可知:甲容器中液体对容器底的压强大,C不符合题意;
D. 苹果在A液体中漂浮,苹果受到的浮力等于苹果的重力;苹果在B液体中悬浮,苹果受到的浮力也等于苹果的重力;因此在A和B液体中苹果所受浮力相等;D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据物体的浮沉条件判断两者所受浮力关系和液体密度关系,再根据p=ρgh判断对杯底的压强关系;最后根据p=即可比较得出容器对桌面的压强大小关系.
8.(2018八下·民勤期末)在甲、乙两图中,甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为m、2m的两个物体在大小为F的恒力作用下,在力的方向上前进了相同的距离,则下列结论正确的是:( )
A.甲图中F做的功大于乙图中F做的功
B.甲图中F做的功小于乙图中F做的功
C.甲图中F做的功等于乙图中F做的功
D.条件不足,无法确定甲、乙图中F做的功谁大
【答案】C
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】根据题意,两个物体在大小为F的恒力作用下,在力的方向上前进了相同的距离s,根据W=Fs可知,甲图中F做的功等于乙图中F做的功,
故答案为:C。
【分析】功的大小和作用在物体上力的大小、物体在力的方向上移动距离的远近有关.
9.(2018八下·民勤期末)如图所示的各类杠杆中,属于省距离的是( )
A. 起子 B. 修树枝剪刀
C. 钢丝钳 D. 筷子
【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A. 起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力费距离,不符合题意;
B. 修剪树木的剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力费距离,不符合题意;
C. 钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力费距离,不符合题意;
D. 筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,费力省距离,符合题意。
故答案为:D.
【分析】三种杠杆:(1)省力杠杆:L1>L2,平衡时F1
(3)等臂杠杆:L1=L2,平衡时F1=F2.特点是既不省力,也不费力.(如:天平)
10.(2017·淄川模拟)用如图所示的滑轮组在10s内将300N的重物匀速提升3m,已知动滑轮重30N,不计摩擦,则( )
A.利用滑轮组所做的有用功是450J
B.绳子自由端移动的速度是0.9m/s
C.拉力的功率是99W
D.滑轮组的机械效率是80%
【答案】C
【知识点】滑轮(组)的机械效率;有用功和额外功
【解析】【解答】解:利用滑轮组所做的有用功:
W有=Gh=300N×3m=900J,故A错误;
拉力做的功:
W总=(G+G动)h=(300N+30N)×3m=990J,
拉力的功率:
P= = =99W,故C正确;
滑轮组的机械效率:
η= ×100%= ×100%≈90.9%,故D错误;
由图可知,n=2,则绳端移动的距离:
s=nh=2×3m=6m,
绳子自由端移动的速度:
v= = =0.6m/s,故B错误.
故选C.
【分析】克服物体的重力所做的功为有用功,克服物体重力和动滑轮重力所做的功为总功,根据W=Gh求出有用功和总功,根据P= 求出拉力的功率,根据η= ×100%求出滑轮组的机械效率,由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据s=nh求出绳端移动的距离,利用v= 求出绳子自由端移动的速度.
11.(2018八下·民勤期末)如图,粗细均匀木棒AB长为1m,水平放置在O、O'两个支点上.已知AO、O'B长度均为0.25m.若把B端竖直向上稍微抬起一点距离,至少需要用力40N;则木棒的重力为( )
A.160N B.120N C.80N D.4ON
【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】如图,支点为O,AO=0.25m,则OB=AB AO=1m 0.25m=0.75m,OC=O′C=12AB AO=12×1m 0.25m=0.25m,
由于木棒平衡,则F×OB=G×OC,所以,G= =120N,B符合题意.
故答案为:B.
【分析】结合题意,利用杠杆的平衡条件解答即可.
12.(2018八下·民勤期末)平直公路上的甲、乙两辆汽车,在相同牵引力作用下匀速行驶,若在相同的时间内通过的路程之比是3:2之,则甲与乙( )
A.牵引力做功之比为3:2 B.牵引力做功之比为2:3
C.牵引力的功率之比为1:1 D.汽车所受的阻力之比为3:2
【答案】A
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】AB:做功之比: ,因此A符合题意,B不符合题意;CD:功率之比: ,因此CD不符合题意。
故答案为:A.
【分析】利用W=Fs可求做功之比;利用P=可求功率之比;根据二力平衡的原则可知牵引力等于阻力,从而可求阻力之比.
二、填空题
13.(2018八下·民勤期末)质量为50kg的箱子放在水平地面上,地面对箱子的支持力大小为 N,小宇用40N的力水平推这个箱子,刚好能使其匀速运动,则地面对箱子的摩擦力大小为 N,若改用60N的力水平推这个箱子时,地面对箱子的摩擦力 .(填“变大”“不变”或“变小”).(g=10N/kg)
【答案】500;40;不变
【知识点】重力及其大小的计算;摩擦力的大小
【解析】【解答】(1)箱子的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N,因为木箱在水平地面上,所以它受的重力和支持力是一对平衡力,地面对箱子的支持力F=G=500N;(2)小宇用40N的力水平推这个箱子,刚好能使其匀速运动,箱子受的摩擦力f=F=40N,改用60N的力水平推这个箱子时,箱子对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,仍为40N.
故答案为:500;40;不变.
【分析】根据公式G=mg可求物体的重力.
二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡时合力为零.
滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关系.压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
14.(2018八下·民勤期末)掷实心球是体育中考项目之一。掷出去的实心球从a处出手后,在空中的运动轨迹如图所示,球最终停在水平地面e点处(不计空气阻力)。则实心球从b到c的过程, 能转化为 能,在a、b、c、d四个位置中, 位置速度最大。
【答案】重力势能;动能;d
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】在实心球从b点运动到c点的过程中,质量不变,高度降低,速度增大,重力势能变小,动能变大,重力势能转化为动能;不计空气阻力,实心球在在a、b、c、d的机械能相等,而d点最低,重力势能最小,所以在d点时,实心球具有的动能最大,而小球在各点时质量一定,所以,在d点时速度最大。
故答案为:重力势能;动能;d.
【分析】动能大小的影响因素:质量、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:质量、被举得高度.机械能:动能和势能的统称.(机械能=动能+势能)
15.(2018八下·民勤期末)组合机械的斜面长4m,高2m,将重为100N的物体从斜面的底端匀速拉到顶端,如图所示,需用的拉力为40N,需要的时间是5s。那么,将物体从底部拉到顶部所做的有用功是 J,拉力做的总功的功率是 W。
【答案】200;64
【知识点】功率的计算;有用功和额外功
【解析】【解答】使用组合机械的目的是将物体提高2m, W有=Gh=100N×2m=200J;物体在斜面上移动的距离为4m,所以绳子自由端移动的距离s=2×4m=8m,拉力做的总功W总="Fs=" 40N×8m="320" J,拉力做的总功的功率 。
故答案为:200;64.
【分析】利用W=Gh求将物体从底部拉到顶部所做的有用功;图中使用的是动滑轮,拉力端移动的距离等于斜面长的二倍,利用W=Fs求总功,利用P=求功率.
16.(2018八下·民勤期末)如图所示是喷雾工作时的示意图。当推动活塞时,管口的空气速度增大,管口处的气压 (选填“增大”“减小”或“不变”);瓶中的液体就在 的作用下被压上去,随流动的空气而喷成雾状。
【答案】减小;大气压
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【解答】当推动活塞时,管口的空气速度增大,管口处的压强减小,瓶中的液体就在大气压的作用下被压上去,随流动的空气而喷成雾状。
故答案为:减小;大气压.
【分析】大气压的应用主要是利用气压差产生的压力差,常见的有吸管吸饮料、吸盘吸玻璃、注射器吸药液、钢笔吸墨水、活塞式抽水机抽水等.
17.(2018八下·民勤期末)在跳板跳水的运动中,运动员对跳板向下施力的同时,也受到跳板向上的作用力。但两个力的作用效果是不同的,其中,后者主要是改变了运动员的 ;另外发现,运动员站在跳板的不同位置,板的弯曲程度不一样,说明了力的作用效果与力的 有关。
【答案】运动状态;作用点
【知识点】力的作用效果;力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】运动员对跳板施力的同时,跳板也对运动员施了力,这是因为物体间力的作用是相互的,跳板对运动员的作用力是改变了运动员的运动状态。运动员站在跳板的不同位置,板的弯曲程度不一样,说明了力的作用效果与力的作用点有关。
故答案为:运动状态;作用点.
【分析】力的作用效果:力可以改变物体的运动状态,还可以改变物体的形状.(物体形状或体积的改变,叫做形变.)力的三要素是:力的大小、方向、作用点,叫做力的三要素,它们都能影响力的作用效果.
三、作图题
18.(2018八下·民勤期末)在如图中画出小球A所受重力的示意图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】重力示意图
【解析】【解答】小球所受重力的作用点在球心上,从球心沿竖直方向画一条带箭头的线段,并标上重力的符号G,答案如下:
【分析】重力的方向总是竖直向下的,过重心画一个带箭头的竖直向下的力即可.
19.(2018八下·民勤期末)如图所示的杠杆中,O 为支点,请画出图中力F 的力臂L。
【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】力臂是支点到力的作用线的距离,由支点向力的作用线所引的垂线段就是力臂,如上图所示。
【分析】由支点向力的作用线所引的垂线段就是力臂.
20.(2018八下·民勤期末)在图中,画出用滑轮组提升重物最省力的绳子绕法.
【答案】解:如图所示:
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】上下滑轮个数相同时,奇数股的绳子比偶数股的绳子省力,所以作出的图应该是3股绳子.
【分析】在滑轮组中,绕过动滑轮的绳子股数越多会越省力,即F=G.
四、实验题
21.(2018八下·民勤期末)如图所示,有两只相同的烧杯,分别盛有体积相同的水和酒精,但没有标签,小李采用闻气味的方法判断出无气味的是水。小唐则采用压强计进行探究:
(1)如图甲所示,若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度差变化较 (选填“大”或“小”).小唐把调节好的压强计放在空气中时,U形管两边的液面应该 。
(2)小唐把金属盒分别浸入到两种液体中,发现图乙中U形管两边的液柱高度差较小,认为图乙烧杯中盛的是酒精。①你认为他的结论是 (选填“可靠的”或“不可靠的”);②理由:因为没有控制金属盒 相同。
(3)小唐发现在同种液体中,金属盒离液面的距离越深,U形管两边液柱的高度差就越 ,表示液体压强就越 。
(4)小唐还发现在同种液体中,金属盒距液面的距离相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差 (选填“不变”或“变化”).表明在相同条件下,液体内部向各个方向的压强 。
【答案】(1)小;相平
(2)不可靠;的深度
(3)大;大
(4)不变;相等
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,就会有漏气现象,因此U形管两边液柱的高度差变化小;调节好的压强计放在空气中时,橡皮膜不受液体的压强,因此U形管两边的液面应该相平.(2)影响液体压强的因素有:液体的密度和浸入液体的深度,实验中没有控制金属盒在液体中的深度相同,因此无法判断两容器中液体密度的大小,所以结论不可靠.(3)液体密度相同时,压强与深度有关,金属盒离液面的距离越深,压强越大,U形管两边液柱的高度差就越大.(4)同一深度,液体向各个方向的压强相等,因此金属盒距液面的距离相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差不变,这表明在相同条件下,液体内部向各个方向的压强相等.,.
【分析】探究液体压强的特点,涉及到压强计的原理(压强计测量液体压强时,就是通过橡皮膜来感知压强的,通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的,若液体压强计漏气,U形管中的液面就不会变化),及压强计的操作要求,转换法(液体压强计就是利用U形管中液面的高度差来体现压强的)、控制变量法(物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题;每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决)的应用.
22.(2018八下·民勤期末)如图是小聪探究“影响浮力大小的因素”实验,根据此图回答下列问题:
(1)分析图A、C、D、E,说明浮力大小与 有关;
(2)除此之外,分析图B和图 ,说明浮力大小与 有关;
(3)物体完全浸没在水中所受的浮力是 N;浸没在煤油中所受的浮力是 N。
(4)这个实验中采用了 的科学探究方法。
【答案】(1)排开液体的体积
(2)D;液体密度
(3)4;3.2
(4)控制变量
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)分析图A、C、D、E可知,液体同为水即液体的密度相同,物体排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,受到的浮力不同,说明浮力大小与排开液体的体积有关;(2)分析图B、D可知,物体分别浸没在煤油和水中,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,说明浮力的大小与液体的密度有关;(3)根据称重法可得:F
浮水=G
F
水′=12N
8N=4N,F
浮煤=G
F
煤′=12N
8.8N=3.2N;(4)这个实验中采用了控制变量法的科学探究方法.
【分析】探究影响浮力大小的因素,先利用称重法测出物体浸在液体中受到的浮力,再测出物体排开液体的重力,重点考查了控制变量法在实际的中具体运用(研究液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度的关系时,要控制物体排开液体的体积相同;研究液体中的物体所受浮力的大小与液体的深度的关系时,要控制物体排开液体的体积和密度都相同),对常见的错误认识做了澄清.
23.(2018八下·民勤期末)如图所示为测量滑轮组机械效率的实验装置,钩码总重4.5N。
(1)实验时要竖直向上 拉动弹簧测力计,由图中可知拉力大小为 N,将弹簧测力计向上移动18cm,则钩码上升的高度为 cm,该滑轮组的机械效率为 。
(2)取下2个钩码,再做实验,此时滑轮组的机械效率将 。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】(1)匀速;2.6;6;62.5%
(2)减小
【知识点】滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,弹簧测力计示数不变,便于读数;弹簧测力计的分度值是0.2N,所以拉力大小是2.4N.由图知,滑轮组由3段绳子承担物重,则由s=3h得:钩码上升的高度h=
s=
×18cm=6cm,有用功:W
有=Gh=4.5N×0.06m=0.27J;总功:W
总=Fs=2.4N×0.18m=0.432J;该滑轮组的机械效率:η=
×100%=
×100%=62.5%;(2)若取下2个钩码,再做实验,则仅减小钩码的个数,所做的有用功减小,而额外功不变,所以有用功占总功的比值变小,则滑轮组的机械效率减小。
【分析】测滑轮组的机械效率,涉及到注意事项(实验时,应将弹簧测力计竖直匀速向上拉动)、、机械效率的计算(根据s=nh可以判断出钩码上升的高度;W有用=Gh,W总=Fs,滑轮组的机械效率等于有用功与总功的比值)、滑轮组机械效率的影响因素(一是提升物体的重,二是动滑轮的个数)等知识.
五、计算题
24.(2018八下·民勤期末)如图,是某一款电动平衡车,两车轮与地面的接触面积为40 cm2。求:
(1)若地面受到的压强为5×104 Pa,则该平衡车对地面的压力为多少?
(2)若该平衡车20 s内沿水平面匀速行驶100 m,受到的阻力为90 N,则此过程中克服阻力做功的功率为多少?
【答案】(1)解:若地面受到的压强为5×104Pa,则该平衡车对地面的压力
F=PS=5×104Pa×40×10-4m2=200N
(2)解:平衡车克服阻力做功W=Fs=90N×100m=9000J
则此过程中克服阻力做功的功率
【知识点】功率的计算;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据F=pS求出该平衡车对地面的压力;
(2)根据W=fs求出此过程中克服阻力做的功,根据P=求出克服阻力做功的功率.
25.(2018八下·民勤期末)某实验小组在研究某种物质的属性时,经常需将物体浸没在煤油中保存,将体积为 1×10-3m3、重6N的该物体用细线系在底面积为 250cm2
的圆柱形容器的底部,物体浸没在煤油中,如图所示。(g=10N/kg,ρ煤油=0.8×103kg/m3)
求:
(1)物体所受的浮力:
(2)细线受到的拉力;
(3)若细线与物体脱落,待物体静止后煤油对容器底的压强变化了多少?
【答案】(1)解:由题知,物体浸没在煤油中,则V排=V=1.0×10 3m3,物体所受的浮力:F浮=ρ煤油gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×1.0×10 3m3=8N
(2)解:因为G+F拉=F浮,物体受到的拉力:F拉=F浮 G=8N 6N=2N
(3)解:若细线与物体脱落,待物体静止后处于漂浮状态,此时的浮力F′浮=G=6N,由F′浮=ρ煤油gV′排得此时排开煤油的体积:V′排= =7.5×10 4m3,排开煤油的体积变化量:△V排=1×10 3m3 7.5×10 4m3=2.5×10 4m3,液面降低的高度:△h= =0.01m,煤油对容器底的压强变化量:△p=ρ煤油g△h=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.01m=80Pa。
【知识点】液体压强计算公式的应用;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)利用阿基米德原理 F浮=ρ煤油gV排 求受到的浮力;
(2)根据木块重加上绳子的拉力等于木块受到的浮力求出木块受到的拉力;
(3)木块漂浮时所受的浮力等于它自身的重力,可得浮力的大小,根据阿基米德原理求排开煤油的体积,可求排开煤油的体积变化,知道容器底面积,可求煤油深度的变化量,再利用液体压强公式求容器底所受压强改变量.
26.(2018八下·民勤期末)如图所示,搬运工人用滑轮组提升重540N的物体,所用拉力F为200N,物体在10s内匀速上升了2m(不计绳重,绳与滑轮的摩擦)求:
(1)动滑轮的重力;
(2)拉力F所做的功;
(3)拉力的功率;
(4)滑轮组的机械效率。
【答案】(1)解:由图知,使用滑轮组时,动滑轮是由3股绳子承担,则绳子自由端被拉下的距离s=3h=3 2m=6m,绳重与摩擦忽略不计,拉力F= (G+G动),则动滑轮重力:G动=3F G=3×200N 540N=60N
(2)解:拉力做的功为:W总=Fs=200N×6m=1200J
(3)解:拉力做功功率:P= =120W
(4)解:物体提升高度h=2m拉力做的有用功:W有用=Gh=540N×2m=1080J;滑轮组的机械效率:η= ×100% 90%.
【知识点】滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算;滑轮与功的综合题
【解析】【分析】(1)不计绳重、绳与滑轮的摩擦,拉力F=(G+G动),据此求动滑轮重力;
(2)拉力端移动距离s=nh,利用W=Fs求拉力做的总功;
(3)利用P=求拉力做功功率;
(4)利用W=Gh求拉力做的有用功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比.