2022-2023学年广西南宁市青秀区天桃实验学校八年级(下)期末物理试卷
一、单选题(本大题共13小题,共26.0分)
1. 下列几种估测最符合实际情况的是( )
A. 教室的高度约为 B. 一枚鸡蛋的质量约为
C. 空气的密度约为 D. 中学生的重力约为
2. 在图所示的生活实例中,属于增大压强的是( )
A. 甲图中将书包的背带做得较宽 B. 乙图中将切菜刀磨得更锋利些
C. 丙图将铁路的钢轨铺在枕木上 D. 丁图中滑雪运动员穿上滑雪板
3. 绿城南宁倡导市民绿色出行,在便民停车处投放了共享单车,下列操作属于减小摩擦的是( )
A. 车把套上刻花纹 B. 刹车时用力捏闸柄
C. 车轴处加润滑油 D. 轮胎的表面做得凹凸不平
4. 南宁地铁站站台上标有一条安全线,乘客必须站在安全线之外候车。这是由于列车进站时车体附近空气( )
A. 流速大,压强大 B. 流速小,压强小 C. 流速大,压强小 D. 流速小,压强大
5. 关于惯性,下列说法正确的是( )
A. 驾驶员系安全带是为了减小惯性
B. 匀速直线行驶的洒水车洒水时,惯性不变
C. 冲过终点的运动员不能马上停下来是因为他具有惯性
D. 锤头松动时,撞击锤柄使锤头紧套在锤柄上是利用了惯性力
6. 连通器在日常生活和生产中有着广泛的应用,如图所示事例中不是利用连通器原理工作的是( )
A. 形“反水弯” B. 茶壶
C. 自制气压计 D. 三峡船闸
7. 下列情境中的物体,不受浮力的是( )
A. 水中下沉的石块 B. 空中上升的气球 C. 海中航行的轮船 D. 遨游太空的卫星
8. 关于运动和力,下列说法正确的是( )
A. 物体不受力时一定静止 B. 物体只要运动就需要力来维持
C. 甲对乙施力的同时也一定会受到力 D. 绕地球转动的人造卫星处于平衡状态
9. 如图所示,调皮可爱的大熊猫爬到竹枝的末端,将竹枝压弯了。关于竹枝被压弯的现象,下列说法正确的是( )
A. 施力物体是竹枝 B. 竹枝发生了弹性形变
C. 受力物体是熊猫 D. 熊猫对竹枝没有产生弹力
10. 下列情形中,对物体做功的是( )
A. 拉车向前运动
B. 石块搬而未动
C. 背书包水平前进
D. 人举杠铃不动
11. 校运会上小明投实心球,实心球运动轨迹如图所示空气阻力不计,下列说法错误的是( )
A. 球在上升过程中,运动状态发生改变 B. 从到的过程中,推力对球做了功
C. 球下降过程中,重力势能转化为动能 D. 抛出的球最终落地,是由于球受到重力
12. 如图所示,质量分别为、的两个物体在大小的恒力作用下,沿水平方向前进了相同的距离,两图中恒力做的功和的关系是( )
A. B. C. D. 无法比较
13. 有甲、乙两个完全相同的密闭容器,如图所示放置在同一水平桌面上,甲、乙容器内装有质量相等的不同液体,且两容器内液体的深度相同。桌面受到甲、乙两容器的压力分别为和,两容器底部受到液体的压强分别为和。下列判断正确的是( )
A. 、 B. 、
C. 、 D. 、
二、多选题(本大题共3小题,共9.0分)
14. 先在溢水杯中装满水,如图将长方体物块轻轻放入,当物块在水中静止时,测得溢出水的重力为,下列说法正确的是( )
A. 物块受到的重力为 B. 物块受到的浮力大于重力
C. 物块排开水的质量为 D. 物块下表面受到水的压力为
15. 如图所示,小明用甲、乙两种方式将同一重物匀速提升相同高度。图中每个滑轮的重力都相等,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 做的总功等于做的总功
B. 做的额外功小于做的额外功
C. 做的有用功大于做的有用功
D. 甲的机械效率大于乙的机械效率
16. 如图所示,甲、乙两个实心正方体放置在水平地面上,它们对地面的压强相同,已知正方体甲、乙的边长之比为:。则下列说法中正确的是( )
A. 正方体甲,乙的密度之比为:
B. 正方体甲、乙的质量之比为:
C. 沿竖直方向切去相同体积后,甲的剩余部分对地面的压强大于乙的剩余部分对地面的压强
D. 沿竖直方向切去相同厚度后,甲的剩余部分对地面的压强等于乙的剩余部分对地面的压强
三、填空题(本大题共6小题,共12.0分)
17. 物理学中,把力的大小、方向和 叫做力的三要素,如图、所示,在桌面上固定一弹簧,分别用手“压”或“拉”弹簧,由图中现象表明:这种作用效果与力的 有关。
18. 如图所示是小明用水银做托里拆利实验时测量的数据,则此时的大气压强相当于______ 水银柱产生的压强;若将玻璃管从竖直位置稍稍向右倾斜,则玻璃管内外水银面的高度差______ 选填“变大”、“不变”或“变小”。
19. 将重为、边长为的实心正方体物块投入水中水足够多,此时物块处于______ 填“漂浮”“悬浮”或“沉底”状态,物块的密度为______ 。
20. 如图是探究影响液体内部压强因素的实验装置,转动金属盒,使金属盒的橡皮膜朝不同方向,观察到形管两边液面的高度差不变,说明液体内部同一深度向各个方向的压强______ ;将金属盒向上移动,发现变小,说明了液体内部压强随液体深度减小而______ 。
21. 如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙壁上,另一端连接小球。弹簧未发生形变时,小球静止在点。把小球向左压缩,使弹簧压缩至点后松开手,小球在水平光滑地面间来回运动。不计空气阻力,当小球从点运动至点的过程中,弹簧的弹性势能______ ,小球的动能______ 均填“增大”“不变”或“减小”。
22. 小明用如图甲所示的装置将物体匀速提升,绳子与相连和绳子能承受的最大拉力分别为和,动滑轮重力为,小明施加的拉力随时间变化关系图象如图乙所示,上升的速度随时间变化关系图象如图丙所示。若不计绳重和摩擦,内拉力的功率为______ ;若在绳子不断裂的情况下,此装置的机械效率的最大值为______ 。
四、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
23. 如图所示,小球在水中处于静止状态,画出小球所受浮力和重力的示意图。
24. 如图所示,画出的力臂和使杠杆平衡的最小动力。
五、实验探究题(本大题共4小题,共25.0分)
25. 如图所示是小明和小华“探究杠杆的平衡条件”的实验装置。
将杠杆置于支架上,当杠杆静止时,如图甲所示,此时可以把右端的平衡螺母向______ 调节,直至杠杆在______ 位置平衡;
如图乙,小明实验时分别沿竖直向下和斜向下两个方向拉弹簧测力计,都能使杠杆在水平位置平衡。小华认为,竖直向下拉测力计操作更方便,原因是______ ;
如图丙所示,在杠杆点处挂个钩码,每个钩码的重力均为,点处应挂______ 个相同的钩码;
实验中,通过改变钩码的个数和悬挂位置来进行多次实验,目的是:______ 。
26. 科学小组用如图所示的装置探究“阻力对物体运动的影响”。
让质量为的小球从同一斜面的______ 填“相同”或“不同”高度由静止下滑;分析实验现象可得:水平面越光滑,小球受到的阻力越小,小球运动的距离越______ ,速度减小得越______ ;
小组成员增加了质量为的小球和一个木块,可以继续探究“物体动能的大小与哪些因素有关”。如图所示,让小球从斜面滑下撞击木块,通过比较______ 来判断小球动能的大小;若要探究动能与速度的关系应选用______ 两图;若水平面绝对光滑,本实验将______ 填“能”或“不能”达到探究目的。
27. 为了测量滑动摩擦力的大小,甲组同学设计了如图所示的实验装置。实验中,小桶内装入适量的沙子,细绳水平拉动木块,使木块恰好做匀速直线运动。细绳与滑轮间的摩擦不计
实验中定滑轮的作用是______ 。
为了测量木块受到的滑动摩擦力,需要测量的物理量是______ 。
把砝码放在木块上,发现需要往小桶中添加沙子才能使木块做匀速直线运动,这说明滑动摩擦力的大小与______ 有关。
小桶落地后,木块继续向前运动,此时木块受到的滑动摩擦力______ 选填“变大”“变小”或“不变”。
将木块沿竖直方向截去一半,发现需要从小桶中取出部分沙子才能使木块做匀速直线运动,某同学由此得出结论:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。这一结论______ 选填“正确”或“不正确”,原因是______ 。
乙组同学觉得用已知质量的钩码代替沙桶,可以简化实验操作步骤,你觉得哪组的方法更好:______ 选填“甲组”或“乙组”。
28. 小明在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验时,操作如图所示:
图中的物体受到的浮力为______ ;
根据图、、可知物体受到的浮力跟深度______ 填“有关”或“无关”;
根据图、、可知物体受到的浮力与______ 有关,根据图、、的数据可以提出一个可探究的科学问题是______ ;
根据实验数据可计算盐水的密度是______ ;
小明制作了简易密度计来测量饮料密度:取一根粗细均匀的饮料吸管,将铅粒放入饮料管并用石蜡封口。将吸管放到水中静止时如图所示,浸入水的长度为;放到饮料中静止时如图所示,浸入的长度为,用、分别表示饮料和水的密度,则 ______ 填“”“”或“”, ______ 用所测物理量符号表示。
六、计算题(本大题共3小题,共24.0分)
29. 如图所示,一辆纯电动公交车在平直的公路上匀速行驶,所用时间为,轮胎与地面的总接触面积为,该公交车的总重力为,公交车匀速行驶时受到的阻力是公交车总重的倍。求:
该公交车静止时对水平地面的压强;
该公交车行驶时的牵引力大小;
该公交车的牵引力做功的功率。
30. 如图所示,牵引车通过滑轮组将物体竖直拉起,物体重为,底面积为,当牵引车的拉力为时,恰好可以将物体匀速吊起,内物体上升了。不计绳重和摩擦,求:
内牵引车运动的距离;
滑轮组的机械效率;
若牵引车的拉力为时,物体对地面的压强。
31. 如图所示,水平桌面上放有一轻质薄壁圆柱形容器,底面积为,高为,容器内装有深的水。将一正方体木块缓慢放入水中,木块静止时漂浮在水面,从容器中溢出了的水。求:
木块放入前,水对容器底的压强;
木块放入后,容器对桌面的压力;
待水满后从体积相等的、小球中选一个放入该容器中,若放球会排开的水,若放球会排开的水,其中一个小球会使该容器对桌面压力增大,请推断放入的是哪个小球并求出该球的密度水溢出时均将容器外壁擦干。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:教室的高度约为,故A不符合实际;
B.一枚鸡蛋的质量约为,故B不符合实际;
C.空气的密度约为,故C不符合实际;
D.正常成年人的重力约,中学生的体重略轻,约为,故D符合实际。
故选:。
首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
2.【答案】
【解析】解:、将书包的背带做得较宽,是在压力一定时,增大受力面积来减小书包对肩膀的压强,肩膀感到舒服。不符合题意。
B、将切菜刀磨得更锋利些,是在压力一定时,减小受力面积来增大菜刀对菜的压强,容易把菜切碎。符合题意。
C、将铁路的钢轨铺在枕木上,是在压力一定时,增大受力面积来减小列车对路基的压强,保护路基。不符合题意。
D、滑雪运动员穿上滑雪板,是在压力一定时,增大受力面积来减小滑雪者对雪地的压强,不至于陷入雪地。不符合题意。
故选:。
压强大小跟压力大小和受力面积有关,增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强。在受力面积一定时,增大压力来增大压强。
压强的大小跟压力大小和受力面积大小有关,一般采用控制变量法,改变一个量来增大压强或减小压强。
3.【答案】
【解析】解:、车把套上制作了花纹,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、刹车时用力捏闸柄,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;故B错误;
C、给车轴加润滑油,是在压力一定时,通过使接触面分离来减小摩擦力;故C正确
D、轮胎的表面做得凹凸不平,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。
减小摩擦力的方法: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;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
4.【答案】
【解析】解:人离高速列车比较近时,高速列车的速度很大,人和高速列车的之间的空气流动速度很大,压强小,人外侧的压强不变,人受到外侧压强大于人内侧受到的压强,人在较大的压强差作用下很容易被压向列车,发生交通事故。
故选:。
流体的压强跟流速有关,流速越大的地方,压强越小。比较人和列车之间的压强以及人外侧的压强的大小。
掌握流体压强跟流速的关系,能用流体压强知识解释有关的问题。
5.【答案】
【解析】解:
A、驾驶员系安全带是为了减小惯性带来的危害,驾驶员的质量不变,惯性大小不变,故A错误;
B、匀速直线行驶的洒水车洒水时,洒水车的质量变小,惯性变小,故B错误;
C、冲过终点的运动员不能马上停下来是因为他具有惯性,会保持原来的运动状态继续向前运动,故C正确;
D、锤头松动时,撞击锤柄使锤头紧套在锤柄上是利用了惯性,惯性是一种性质,不是力,故D错误。
故选:。
惯性是物体保持原来运动状态不变的性质。原来静止的物体保持原来的静止状态;原来运动的物体保持原来的运动状态;任何物体都有惯性,惯性大小只与物体的质量有关。
正确理解惯性的概念是解答此题的关键,惯性作为物体本身固有的一种属性,在我们生活中随处可见,与我们的生活息息相关,我们要注意联系实际,用所学惯性知识解决身边的物理问题。
6.【答案】
【解析】解:形“反水弯”上端开口、下部是相通的,构成了连通器,在液体不流动时,“反水弯”中液面是相平的,利用了连通器原理工作,故A不符合题意;
B.茶壶的壶身和壶嘴构成上端开口,下部连通的容器,属于连通器,利用了连通器原理工作,故B不符合题意;
C.自制气压计是利用大气压工作的,不是连通器,故C符合题意;
D.船闸工作时,闸室分别和上游或下游构成连通器,利用了连通器原理工作,故D不符合题意。
故选:。
上端开口,下端连通的容器叫连通器,连通器里只有一种液体时,在液体静止时液面是相平的。
此题考查的是连通器在生活中的应用。这就要求我们平时要多观察、多思考。
7.【答案】
【解析】解:因为浮力是浸在液体或气体中的物体受到液体或气体向上托起的力,
水中下沉的石块、大海中航行的轮船都受到水的向上托起的力,即受到浮力,故AC不符合题意;
B.空中上升的气球受到空气的浮力,故B不符合题意;
D.太空中没有空气,故遨游太空的卫星不受浮力,故D符合题意。
故选:。
浮力的定义:浸在液体或气体中的物体受到液体或气体向上托起的力叫浮力。
解答此题的关键是明确浮力的定义,难度不大。
8.【答案】
【解析】解:
A、物体不受力时根据牛顿第一定律可知,物体处于静止或匀速直线运动状态,故A错误;
B、物体的运动不需要力来维持,故B错误;
C、物体间力的作用是相互的,当甲物体对乙物体施加力的同时也受乙物体力的作用,故C正确;
D、绕地球转动的卫星,运动方向发生变化,所以不是处于平衡状态,故D错误。
故选:。
物体不受力时,会保持静止状态或匀速直线运动状态;
物体的运动不需要力来维持;
物体间力的作用是相互的;
保持静止或做匀速直线运动的物体处于平衡状态。
本题考查了牛顿第一定律的应用、力与运动关系、物体间力的作用是相互的、平衡状态的判定等知识,属于基础题。
9.【答案】
【解析】解:、关于竹枝被压弯的现象,施力物体是大熊猫,受力物体是竹枝,故AC错误;
B、竹枝发生了弹性形变,故B正确;、
D、竹枝被熊猫压弯发生了弹性形变,会产生弹力,故D错误。
故选:。
力是物体对物体的作用,发生力的作用时,至少要有两个物体;其中受到力的作用的物体叫受力物体;对别的物体施加了力的物体叫施力物体;物体间力的作用是相互的,物体受到力的同时,也对另一个物体施加了力;
弹性形变是指材料在外力作用下产生变形,当外力撤销后变形完全消失的现象;
物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力。
本题考查了力的概念和力的作用的相互性,属于基础知识。
10.【答案】
【解析】解:、拉车向前运动,人对车施加一个向前的力,车在拉力的作用下移动一段距离,人对车做了功,故A符合题意;
B、搬石头但没有搬动,因为石头没有在力的方向移动距离,手对石头的力没有做功,故B不符合题意;
C、背着书包水平匀速前进,因人对书包施加力的方向竖直向上,而书包没有在力的方向上移动距离,故人对书包没有做功,故C不合题意;
D、举着杠铃静止不动,杠铃没有在人的力的作用下移动距离,故人对杠铃没有做功,故D不符合题意。
故选:。
力做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离。二者缺一不可。
明确三种情况不做功:一是有力无距离例如:推而未动,二是有距离无力靠惯性运动,三是力的方向与运动方向垂直。
11.【答案】
【解析】解:、球在上升过程中,球的速度大小和运动方向都发生了改变,其运动状态发生改变,故A项说法正确;
B、球从到的过程中,球没有受到推力,所以推力对球不做功,故B项说法错误;
C、球在下降过程中,质量不变,高度减小,则重力势能减小,同时速度变大,动能变大,所以该过程中是重力势能转化为动能,故C项说法正确;
D、球最终落地,是由于球受到竖直向下的重力作用,故D项说法正确。
故选:。
若物体的速度大小和运动方向均不变,则运动状态不变;
做功的两个必要条件:有力,且物体在力的方向上通过距离;
动能的大小与质量、速度有关,重力势能的大小与质量、高度有关;
重力的方向始终是竖直向下的。
本题考查了运动状态的判定、做功的必要条件、重力势能和动能的转化、重力,属于基础题。
12.【答案】
【解析】解:两个物体在大小为的恒力作用下,在力的方向上前进了相同的距离,根据可知,甲图中做的功等于乙图中做的功,即;
故选:。
根据可知,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。
此题考查功的大小比较,关键是知道在大小的恒力作用下,通过相同距离的情况下,做功是相同的。
13.【答案】
【解析】解:如图所示,液体的深度相同,甲容器内部液体的体积大于乙容器内部液体的体积,两种液体的质量相同,根据可知甲液体的密度小于乙液体的密度,根据可知,甲液体对容器底的压强小,即。
此时水平桌面所受杯子的压力等于容器和液体的总重力,因液体的质量相同,容器的质量相同,所以总质量相同,由可知总重力相同,所以两容器对桌面的压力相同,即。
故选:。
根据液体的质量相等,而后结合容器内的体积关系,可判断出容器内部液体的密度关系,而后据液体内部压强的计算公式比较即可;
静止在水平桌面上的物体对桌面的压力大小等于自身的重力。
此题考查了密度公式、液体内部压强公式的应用和分析,是一道综合题。
14.【答案】
【解析】解:
、物块在水中漂浮,由阿基米德原理可得物块所受浮力为:,
由漂浮条件可得物块受到的浮力等于其重力,即,故A正确,B错误;
C、由可得,溢出水的质量为:,故C错误;
D、因为物体受到的浮力等于物块下表面与上表面受到液体的压力差,由于物体漂浮,所以上表面受到液体的压力为零,所以物块下表面受到液体的压力等于浮力,为,故D正确。
故选:。
根据阿基米德原理和漂浮条件判断出物块受到的重力;
根据漂浮时浮力等于物重;
根据和漂浮时,再可知溢出水的质量等于木块的质量;
根据浮力产生的实质浮力等于物体下表面受到的液体压力与上表面受到的液体压力之差即可求出物块下表面受到水的压力。
本题考查了阿基米德原理和物体浮沉条件的综合应用,关键是知道物体漂浮时,浮力等于物体的重力等于排开液体的重力。
15.【答案】
【解析】解:、根据可知,利用甲和乙滑轮组将同一重物提升相同高度做的有用功相等,即;故C错误;
B、不计绳重及摩擦时,提升动滑轮做的功是额外功,甲图中只有一个动滑轮,乙图中有两个动滑轮,提起相同高度,由可知,所以;故B正确;
A、因为,,,所以甲的总功小于乙的总功,即;故A错误;
D、两图中有用功相同,甲的总功小,由可知,甲的机械效率大,即,的正确。
故选:。
将同一重物匀速提升到相同高度,利用比较有用功大小;
不计绳重及摩擦时,提升动滑轮做的功是额外功,甲中只有一个动滑轮,乙图中有两个动滑轮,提起相同高度,利用比较额外功大小;
而,据此比较总功大小;
两图中有用功相同,乙图中做的总功大,利用比较机械效率大小。
本题考查了使用滑轮组时有用功、额外功和机械效率的大小比较,明确有用功、总功的含义是关键。
16.【答案】
【解析】解:、甲、乙两个实心正方体放置在水平地面上,已知它们对地面的压强相同,设此压强为,且正方体甲、乙的边长之比为:,
根据可知实心正方体的密度之比为:,故A错误;
B、甲乙的底面积之比:,
根据可知正方体甲,乙对地面的压力之比:,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
根据可知正方体甲、乙的质量之比:,故B正确;
、沿竖直方向上切去相同的体积或相同的厚度时,两正方体的密度和高度不变,根据可知它们的压强还是相等,故C错误、D正确。
故选:。
根据水平面上物体的压力和自身的重力相等和重力公式、密度公式、体积公式得出实心正方体对水平地面压强的表达式,由表达式可知物体压强的大小与受力面积无关,只与密度无关,根据压强相等和边长关系得出甲乙的密度关系。
本题考查了压强公式的灵活应用,利用好均匀、规则物体如长方体、正方体、圆柱体等对水平面上的压强公式是关键。
17.【答案】作用点 方向
【解析】解:物理学中把力的大小、方向、作用点叫做力的三要素;
由图可知,用手“压”弹簧,弹簧变短,用手“拉”弹簧,弹簧伸长,说明力的方向不同,力的作用效果不同,这表明力的作用效果与力的方向有关。
故答案为:作用点;方向。
力的三要素分别是大小、方向和作用点;
三要素都可以影响力的作用效果,需要根据题目条件进行分析。
本题要求学生理解力的三要素会对力的作用效果产生影响。
18.【答案】 不变
【解析】解:利用托里拆利实验测量大气压时,玻璃管内、外的水银高度差的计算是玻璃管内的水银柱表面到水银槽中水银表面的竖直高度,所以当时当地的大气压强相当于水银柱产生的压强;实验时,玻璃管稍稍向右倾斜,管内水银柱长度变长,但管内、外水银柱的高度差不变。
故答案是:;不变。
利用托里拆利实验测量大气压时,注意玻璃管内、外的水银高度差的计算方法;实验时,玻璃管略倾斜,管内水银柱长度变长,但管内、外水银柱的高度差不变。
本题主要考查托里拆利实验中,水银柱高度的计算方法以及测量结果的影响因素,难度不大。
19.【答案】漂浮
【解析】解:物块的体积,
物块的质量,
物块的密度,
此时物块处于漂浮状态。
故答案为:漂浮;。
根据体积公式得出正方体物块的体积,根据得出物块的质量,根据密度公式得出物块的密度;
物体的密度小于液体的密度,物块漂浮。
本题考查密度的计算和浮沉条件等知识,是一道综合题。
20.【答案】相等 减小
【解析】解:液体的密度相同,深度相同,但是金属盒的橡皮膜朝不同方向,发现不变,即液体内部压强不变,说明液体内部同一深度向各个方向压强相等;
将金属盒向上移动,形管两边的液面高度差变小,即液体内部压强变小,说明在同种液体里,液体内部压强随深度的减小而减小。
故答案为:相等;减小。
液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变。
本题探究影响液体压强大小的因素,考查了控制变量法的运用。
21.【答案】增大 减小
【解析】解:不计空气阻力,当小球从点运动至点的过程中,弹簧的弹性形变程度变大,弹性势能增大,此过程中小球的动能转化为弹簧的弹性势能,所以小球的动能减小。
故答案为:增大;减小。
动能大小的影响因素:质量、速度;物体的质量越大,速度越大,其动能越大;物体的弹性势能大小与物体的弹性形变大小有关,同一物体的弹性形变越大,其弹性势能越大。根据小球的运动状态、弹簧的弹性形变的程度分析。
此题考查动能和弹性势能大小的影响因素,难度不大,属于识记内容。
22.【答案】
【解析】解:
由图甲知,通过动滑轮绳子的段数,
由图乙知,内绳端拉力,由图丙知,内物体的上升速度,
绳端移动速度,
内拉力的功率:;
不计绳重及摩擦,处绳子拉力:,
则当处最大拉力为时,处拉力为,小于绳子能承受的最大拉力;
当处最大拉力为时,处拉力为,大于绳子能承受的最大拉力;
所以要以处最大拉力为准,此时处的拉力,
此装置最多能匀速运载货物的重力:,
同一滑轮组提起的物体越重,机械效率越高,所以此装置提升重物的最大机械效率:
。
故答案为:;。
由图甲知,通过动滑轮绳子的段数,则绳端移动速度,根据结合图象,可求得内拉力的功率;
不计绳重及摩擦,处绳子拉力,据此判断要以处最大拉力为准并求出处绳子的拉力,从而得到此装置能提升最大物体的重力;
同一滑轮组提起的物体越重,机械效率越高,根据计算此装置机械效率的最大值。
本题考查了滑轮组特点、绳端拉力、功率、机械效率公式的应用,要能从图象中获取有用信息,关键在于确定滑轮组能提升物体的最大重力。
23.【答案】解:小球在水中处于静止状态,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,且浮力等于重力,两个力都作用在小球的重心上,小球所受浮力和重力的示意图如图所示:
【解析】浮力的方向是竖直向上的,重力的方向是竖直向下的,根据力的示意图是画法作图即可。
本题考查物体受力示意图的作图,正确分析浮力和重力的大小关系是关键。
24.【答案】解:连接就是最长的动力臂,根据杠杆平衡的条件,要使杠杆平衡动力方向向上,据此可画出最小的动力;
为支点,点到的垂线段就是的力臂,如图所示:
。
【解析】根据杠杆平衡的条件,,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长。而在通常情况下,连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长,据此可解决此题。
本题考查杠杆中的最小动力,难度不大。
25.【答案】右 水平 动力臂可在杠杆上直接读出更加方便 寻找普遍规律
【解析】解:发现杠杆左端下沉,应把杠杆的平衡螺母向右调节,直至杠杆在水平位置平衡;
竖直向下拉动测力计操作更方便,原因是动力臂可在杠杆上直接读出更加方便;
若杠杆上每个小格长度是,在杠杆点处挂个钩码,每个钩码的重力均为,则,
解得;
通过实验总结归纳出物理规律时,一般要进行多次实验,获取多组实验数据归纳出物理规律才具有普遍性,结论才正确,所以在探究杠杆平衡的条件时,多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律。
故答案为:右;水平;动力臂可在杠杆上直接读出更加方便;;寻找普遍规律。
杠杆平衡调节原则是:右低将平衡螺母左调,左低将平衡螺母右调,使杠杆在水平位置平衡;
当拉力向右倾斜时,分析出力臂的变化结合杠杆的平衡条件判断力的变化;
根据杠杆的平衡条件:进行解答;
通过实验总结实验结论时,一般要进行多次实验,如果只用一组数据得到结论,偶然性太大,因此应获取多组实验数据归纳出普遍的物理规律。
本题探究杠杆平衡条件的实验,考查器材调试、杠杆平衡条件、归纳法的运用和实验方案的应用。
26.【答案】相同 远 慢 木块被撞后移动的距离 甲、丙 不能
【解析】解:
要研究小球在水平面上滑行的距离,必须控制变量,即控制小球的初速度相同,即让小球从斜面的相同高度滑下;
由实验现象可知,水平面的粗糙程度不同,小球受到的阻力不同,小球运动的距离不同,由此得出结论:平面越光滑,小球受到的阻力越小,小球运动的距离越远,速度减小得越慢;
物理学中,能够做功的多少表示具有能量的大小,实验中小球能够做功是体现在推动小木块运动,推动的距离越远,表示小球能够做的功越多,小球具有的动能就越大,所以通过观察小木块被推动的距离的大小,来判断小球动能的大小;
要探究动能与物体速度的关系,需要控制小球的质量相同,即让小球从不同高度滑下,选择甲、丙两图进行实验,所以实验中用到的方法是控制变量法;
若水平面绝对光滑,则木块运动时不受摩擦力作用,撞击后将保持匀速直线运动,不能通过木块移动的距离长短来判断小球动能的大小,所以本实验将不能达到探究目的。
故答案为:相同;远;慢;木块被撞后移动的距离;甲、丙;不能。
小球从斜面上滚下的高度相同,到达水平面时的速度相同;探究阻力对物体运动影响的实验中,水平面越光滑,小球受到的阻力越小,速度减小得越慢,小球运动得越远;
该实验通过比较木块移动的距离来判断小球动能的大小,这是转换法;物体的动能和质量、速度有关,质量越大,速度越大,动能越大,实验中应采用控制变量法;
根据牛顿第一定律,若水平面绝对光滑,则木块不受摩擦力作用,撞击后将保持匀速直线运动,实验将不能达到探究目的。
本题是探究影响物体动能大小的因素、阻力对物体运动影响的探究实验,考查转换法和控制变量法在实验中的应用,学生应具备相应的动手能力。
27.【答案】改变力的方向 沙和桶的总重力 压力 不变 不正确 没有控制压力相同 甲组
【解析】解:实验中利用小桶对木块的拉力使木块运动,由于小桶在竖直方向运动,所以实验中需要用定滑轮来改变拉力的方向。
在小桶内装入适量的沙子,滑块恰好在水平木板上做匀速直线运动。此时摩擦力与拉力是一对平衡力,而拉力又等于沙和桶的总重力,因此为测量滑块受到的滑动摩擦力大小,应测量沙和桶的总重力。
把砝码放在木块上,木块恰好在水平木板上做匀速直线运动,在水平方向上滑块受到平衡力的作用,即绳子对滑块的拉力与滑块受到的摩擦力大小相等,而绳子拉滑块的力等于小桶和适量沙子的总重,把砝码放在木块上,压力增大,接触面的粗糙程度不变,发现需要装入更多的沙子,滑块才能做匀速直线运动,这说明摩擦力增大了,故得出的结论是:接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
小桶落地后,由于木块对桌面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以,此时木块受到的滑动摩擦力不变。
将木块沿竖直方向截去一半后,发现需要从小桶中取出部分沙子,即测得木块所受的滑动摩擦力减小了,由此得出“滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小”。这一探究过程是不正确的,因为实验时,未控制压力一定,不符合控制变量法的要求。
乙组同学觉得用已知质量的钩码代替沙桶,可以简化实验操作步骤,他的想法不能达到目的,理由是:用钩码不能连续改变拉力的大小,难以控制滑块做匀速直线运动,故甲组的方法更好。
故答案为:改变力的方向;沙和桶的总重力;压力;不变;不正确;没有控制压力相同;甲组。
定滑轮可以改变力的方向;
根据二力平衡条件进行分析,摩擦力等于物体的重力,据此分析;
滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,根据控制变量法分析;
根据影响滑动摩擦力大小的因素判断摩擦力的大小是否发生变化;
从钩码质量的特点,结合具体实验要求可做出评价。
探究摩擦力的大小与什么因素有关,考查定滑轮的作用、二力平衡条件、滑动摩擦力大小的影响因素以及杠杆平衡条件的应用等知识,综合性较强。
28.【答案】 无关 液体密度 物体受到的浮力与物体排开液体的体积是否有关
【解析】解:图中的物体受到的浮力为;
由图、、可知,液体的密度不变,物体排开液体的不变,测力计的示数不变,即浮力不变,物体浸没的深度不同,说明物体受到的浮力跟深度无关;
根据图、、可知,物体排开液体的不变,液体密度不同,测力计示数不同,浮力不同,说明物体受到的浮力与液体密度有关;
由图、、可知,液体密度不变,物体排开液体的体积不同,测力计示数不同,即浮力不同,故可以提出一个可探究的科学问题是:物体受到的浮力与物体排开液体的体积是否有关;
据图和图可得,物体浸没在水中受到的浮力;据图和图可得物体浸没在盐水中受到的浮力;根据公式可得,物体在盐水中受到的浮力是物体在水中受到浮力的倍,则盐水的密度是水的密度的倍,所以盐水的密度;
密度计在水中和在饮料中都漂浮,根据漂浮条件,受到的浮力都等于重力,所以密度计在水中和在饮料中受到的浮力相等,即,
根据阿基米德原理的,
所以饮料的密度为:
,
由图可知,,故。
故答案为:;无关;液体密度;物体受到的浮力与物体排开液体的体积是否有关;;;。
根据称重法求出图中的物体受到的浮力;
浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,根据控制变量法,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;
根据物体浸没在水中受到的浮力与浸没在盐水中受到的浮力的大小关系,由于排开的液体体积相同,根据可得盐水的密度;
密度计在水中和在饮料中都漂浮,根据漂浮条件,受到的浮力都等于重力,根据浮力相等列出等式求解饮料的密度,然后比较密度大小。
本题利用控制变量法探究浮力大小的影响因素,利用自制密度计考查漂浮条件,对于浮力问题对物体进行受力分析,根据平衡力列出等式求解是常用的方法。
29.【答案】解:公交车对水平地面的压力:,
地面的受力面积:,
公交车静止时对水平地面的压强:;
公交车匀速行驶时,牵引力:,
此过程中牵引力的功率:。
答:该公交车静止时对水平地面的压强为;
该公交车行驶时的牵引力大小为;
该公交车的牵引力做功的功率为。
【解析】该公交车静止时对地面的压力和自身的重力相等,根据求出其大小,根据求出对地面的压强;
根据阻力与重力的关系求出阻力,然后利用二力平衡条件得出公交车受到的牵引力。
利用计算此过程中牵引力的功率。
本题考查了压强和功率的计算,同时考查了二力平衡条件的应用等,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等,并根据二力平衡条件得出牵引力的大小。
30.【答案】解:由图可知,,则内牵引车运动的距离为:
;
滑轮组的机械效率:;
当牵引车的拉力为时,不计绳重和摩擦,由可得,
动滑轮的重力:;
当牵引车的拉力为时,根据可知,
物体受到的拉力:,
由力的平衡条件可知,地面对物体的支持力:,
由力的作用是相互的可知,物体对地面的压力:,
物体对地面的压强:。
答:内牵引车运动的距离为;
滑轮组的机械效率为;
若牵引车的拉力为时,物体对地面的压强为。
【解析】根据滑轮组装置确定绳子段数,利用求出内牵引车运动的距离;
根据求出滑轮组的机械效率;
不计绳重和摩擦时,根据求动滑轮的重力;求物体受到的拉力,根据力的平衡条件求出地面对物体的支持力,根据力的作用是相互的求出物体对地面的压力,根据求物体对地面的压强。
本题考查力的平衡条件、压强定义式、使用滑轮组时绳子自由端拉力公式、功和功率公式以及机械效率公式的应用,关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。
31.【答案】解:木块放入前水对容器底的压强为:
;
将一正方体木块缓慢放入水中,木块静止时漂浮在水面,根据阿基米德原理和漂浮的条件知,,
所以放入木块后,容器内水的质量加上木块的质量等于容器装满水时的总质量;
容器装满水时的总体积:
,
容器内装满水的质量:
,
容器内装满水的重力为:
,
因容器为轻质薄壁圆柱形容器,则容器对桌面的压力:;
假设、两球放入装满水的容器中,漂浮在水面或悬浮在水中,根据阿基米德原理和物体沉浮的条件知,,即容器内物体的总质量不变,容器对桌面的压力不变,与“其中一个小球会使该容器对桌面压力增大”不符,又因为两球体积相同,若放球会排开的水,若放球会排开的水,则放入后球漂浮在水面,球沉入水底,则放入球后会使该容器对桌面压力增大,即球对容器底的压力为,
此时容器对球的支持力为:,
则球受到的浮力为:,
则球的重力为:,
由可知,球的密度为:
。
答:木块放入前,水对容器底的压强为;
木块放入后,容器对桌面的压力为;
球符合条件,其密度为。
【解析】根据可求出木块放入前水对容器底的压强;
根据阿基米德原理和漂浮的条件知放入木块后,容器内水的质量加上木块的质量等于容器装满水时的总质量;根据体积公式和密度公式求出容器装满水后的总质量,根据即可求出其重力,容器对水平桌面的压力等于容器和水的总重力又知道杯子外部底面积受力面积;
根据物体沉浮条件分析出符合条件的小球,根据阿基米德原理求出该小球受到的浮力,从而求出小球的重力,根据可求出该小球的密度。
本题考查了密度公式、液体压强公式、固体压强的公式以及阿基米德原理的应用,关键是公式及其变形式的理解和掌握,解答此题时要注意物体漂浮时受到的浮力等于自身重力。
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