2022-2023学年山东省烟台市莱州市八年级(下)期末
物理试卷(五四学制)
一、单选题(本大题共15小题,共30.0分)
1. 下面关于力的说法正确的是( )
A. 力可以脱离物体而单独存在 B. 一个物体也可以产生力的作用
C. 力是改变物体运动状态的原因 D. 两个物体不接触一定没有力的作用
2. 关于重力、弹力和摩擦力,下列说法中正确的是( )
A. 物体受到的重力方向总是垂直向下 B. 橡皮筋不发生弹性形变也会产生弹力
C. 摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反 D. 自行车刹车时捏紧刹车闸是为了增大摩擦
3. 如图甲、乙为小车载着木块向右运动过程中发生的现象,下列判断正确的是( )
A. 甲、乙都是在小车突然停止时的现象
B. 甲、乙都是在小车突然起动时的现象
C. 图甲所示是小车在运动中突然起动或突然加速时的现象
D. 图乙所示是小车在运动中突然起动或突然减速时的现象
4. 在日常生产和生活中,有时需要增大压强,有时需要减小压强,如图所示的事例中,属于增大压强的是( )
A. 书包带较宽 B. 菜刀刀刃很薄
C. 铁轨上铺枕木 D. 穿滑雪板滑雪
5. 年,法国物理学家帕斯卡用一个装满水的密闭木桶,在桶盖上插了一根细长的管子,向细管子里灌水,结果只加了几杯水就把木桶压裂了如图,这个实验说明了( )
A. 液体压强与水的深度有关
B. 液体压强与管的粗细有关
C. 液体压强与水的密度有关
D. 液体压强与水的质量有关
6. 如图所示的装置中不是利用连通器原理工作的是( )
A. 茶壶 B. 锅炉水位计
C. 盆景的自动给水装置 D. 乳牛自动喂水器
7. 如图所示,当手撑雨伞走在路上,一阵大风吹来,伞面将被“吸”得发生严重变形。下列判断推理及其解释,正确的是( )
A. 伞面被向下“吸”,伞上方的压强小于下方的压强
B. 伞面被向下“吸”,伞上方的压强大于下方的压强
C. 伞面被向上“吸”,伞上方的压强小于下方的压强
D. 伞面被向上“吸”,伞上方的压强大于下方的压强
8. 如图所示,将同一个小球分别放入甲、乙、丙三种不同液体中,静止时小球在甲液体中漂浮、在乙液体中悬浮、在丙液体中下沉到底部。如果用、、分别表示三种液体的密度,则关于三种液体密度大小的关系说法正确的是( )
A. B. C. D.
9. 小明制作了如图所示的潜水艇模型,下列说法正确的是( )
A. 潜艇模型是通过改变潜艇的浮力实现沉浮的
B. 潜艇模型是通过改变潜艇的体积实现沉浮的
C. 向内推注射器活塞,水会通过进、排水管被压入试管,可实现潜艇下沉
D. 向内推注射器活塞,水会通过进、排水管被排出试管,可实现潜艇上浮
10. 人体运动系统相当复杂,但最基本的运动形式是,骨骼在肌肉提供的动力作用下绕关节转动,如图所示是手端起茶杯的情景,其前臂骨髂相当于杠杆,肱二头肌收缩提供动力.由图可以看出,这是一个( )
A. 费力、省距离的杠杆 B. 省力、费距离的杠杆
C. 既费力,也费距离的杠杆 D. 既省力,也省距离的杠杆
11. 如图所示,分别用滑轮或滑轮组匀速提升同一重物时,所用拉力分别为、、、,若不计绳重、动滑轮重及摩擦,则其中最省力的是( )
A. B. C. D.
12. 下列关于物理量的单位对应关系不正确的是( )
A. B. C. D.
13. 有一桶放在水平地面上,人提桶的力竖直向上,下列过程中人对桶做功的是( )
A. 提着桶站立不动 B. 提着桶水平移动 C. 提着桶向上爬楼 D. 提桶但未能提起
14. 在生产和生活中经常使用各种机械,下列说法正确的是( )
A. 使用任何机械都可以省力
B. 使用任何机械都可以省功
C. 做功越快的机械,功率一定越大
D. 使用机械时,有用功越大,机械效率越高
15. 年月日,聂海胜、朱杨柱、桂海潮三名航天员乘坐神舟十六号飞船成功入驻中国空间站。在火箭发射后加速上升的过程中,下列说法正确的是( )
A. 动能不变,重力势能不变,机械能不变 B. 动能增大,重力势能增大,机械能增大
C. 动能不变,重力势能增大,机械能增大 D. 动能减小,重力势能增大,机械能不变
二、填空题(本大题共5小题,共15.0分)
16. 某同学利用两个相同玻璃瓶、带孔的橡皮塞、细玻璃管,分别组成如图甲、乙所示的两个装置。用力挤压甲玻璃瓶会看到细管中的水面升高,松手后水面降低到原来的高度,这个实验说明玻璃瓶发生了______ 选填“弹性”或“塑性”形变。乘坐电梯把乙玻璃瓶从楼拿到楼,因为气压随海拔高度的升高而______ 选填:“减小”、“不变”或“增大”,会看到细管中的水面______ 选填:“降低”、“不变”或“升高”。
17. 将两个质量相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入相同的甲、乙两杯水中,静止时如图所示,橡皮泥的密度 选填“大于”“小于”或“等于”水的密度,甲杯中橡皮泥所受的浮力 选填“大于”“小于”或“等于”乙杯中橡皮泥所受的浮力, 杯中水面升高得多。
18. 做俯卧撑能锻炼上肢、腰部及腹部的肌肉。如图所示,小明做俯卧撑时可视为一个杠杆,其重心在处,手掌作用在地面处,已知小明体重。则做俯卧撑时人可视为______ 杠杆,两只手掌对地面的压力为______ 。若每次重心上升的距离为,则小明做一次俯卧撑需要克服重力做功______ 。
19. 新能源汽车节能、环保,受到很多家庭的喜爱。小明爸爸驾驶电动汽车在平直的公路上匀速行驶,用时。如果车与人的总质量为,行驶中阻力为车重的倍,则此过程中该车的牵引力为______ ,牵引力做功______ ,功率为______ 。取
20. 如图甲、乙所示是工人师傅提升重物的示意图。分别将质量相同的两物体匀速提升相同的高度,两个滑轮的重力相等,不计绳重与摩擦,甲图中拉力做的功为,乙图中拉力做的功为,则 ______ , ______ ,两次提升物体的机械效率分别为、,则 ______ 。均选填“大于”“小于”或“等于”
三、作图题(本大题共1小题,共3.0分)
21. 如图,某一轻质杠杆,以点为支点,在点悬挂一物体,要使杠杆在图中位置处于静止平衡状态,在图中的点画出所需的最小动力的示意图及其力臂。
四、实验探究题(本大题共3小题,共24.0分)
22. 小明在做“测量滑轮组的机械效率”实验中,用同一滑轮组进行了次实验,如图所示,实验数据记录如表。
次数 钩码的重力 钩码上升距离 弹簧测力计示数 弹簧测力计上升距离 机械效率
?
?
第次实验中滑轮组的机械效率为______ 结果保留一位小数。
如图丙所示,第次实验中弹簧测力计的示数为______ 。
分析表格中的数据得出结论:在所用滑轮组一定时,______ 。
结合生活生产实际,请说出用滑轮组提升重物时,还可以采用什么方法可提高机械效率?说出一条即可
23. 在“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验中,小明的实验操作步骤如图所示:
帮小明补充实验步骤
A.用细线将物体挂在弹簧测力计下,测出物体的______ ;
B.将水倒入溢水杯中;
C.将挂在弹簧测力计下的物体浸没水中,让溢出的水全部流入小桶中,同时读出弹簧测力计的示数;
D.将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下,读出此时弹簧测力计的示数;
E.换用不同的液体重复实验,分析实验数据,得出实验结论;
F.整理实验器材。
在实验操作中小明漏掉的一个步骤是什么?
小明在实验操作中还有一处什么错误?这样测出的浮力与溢出水的重力的大小关系是 ______ 选填“大于”、“小于”或“等于”。
改正上述错误重新进行实验,如果步骤中将物体浸没在液体的深度再大些不触及杯底或杯壁,对实验结论有没有影响?
24. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,某小组用各表面粗糙程度相同的同一物块按照图甲、乙、丙三个步骤进行实验。
实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做______ 运动,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,所依据的原理是______ 。
进行甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与______ 之间的关系。
实验中发现丙图中弹簧测力计的示数比甲图中的大,由此可以得到的结论是什么?
在交流评估环节中,小明认为滑动摩擦力的大小还与接触面积有关,为了验证他的想法,他进行了如下设计:将甲图中的物块竖直切掉一半重新进行实验,测得物块所受摩擦力小于甲图中测得的数据,从而得出接触面积越小滑动摩擦力越小的结论。请你分析说明小明的设计方案是否正确,若不正确,请你帮他设计出正确的探究方案。
五、计算题(本大题共2小题,共22.0分)
25. 如图甲所示,在水平地面上有一个装有适量水的圆柱形容器,用细绳将长方体物块系在弹簧测力计挂钩上细绳的质量不计,让其浸没在水中与容器底部刚刚接触与容器底部没有挤压且非密合。用弹簧测力计将该物块缓慢向上拉,直到拉出水面,弹簧测力计的示数为,长方体物块下表面到容器底的距离为,与的关系如图乙所示。取,求:
当长方体物块上表面刚达到水面时,水对该长方体物块下表面产生的压强大小;
长方体物块浸没在水中所受的浮力大小;
该长方体物块的密度大小。
26. 如图甲是工人使用升降平台进行高空玻璃幕墙清洗的场景,该平台结构简图如图乙所示。其中吊篮和动滑轮质量为,吊篮由电动机控制升降。在某次吊升过程中,两名工人及所带工具总质量,内吊篮匀速上升,电动机对钢丝绳的拉力为。取,求:
本次吊升过程中的有用功;
本次吊升过程中的机械效率小数点后保留一位;
计算分析该平台中钢丝绳的重力及各处摩擦能否忽略?在平台各器材不可替换的情况下,欲提高该平台使用时的机械效率,可采用什么方法?说出一种方法即可
六、综合题(本大题共1小题,共6.0分)
27. 阅读短文,回答问题。
古代杠杆的应用桔槔桔槔俗称“吊杆”,是一种原始的汲水工具。桔槔的结构,相当于一个普通的杠杆。如图所示,其上端的横长杆相当于硬棒,横长杆由竖木支撑或悬吊起来的位置相当于支点。横杆的一端用绳子与汲器提水的容器相连,另一端绑上一块坠石重石头。
当不提水时,横长杆的绑坠石端位置较低,横长杆的汲器端位置较高;当要提水时,人用力向下拉绳子使汲器下降到水面以下并让水流入汲器,此时另一端坠石的位置则上升。当汲器装满水后,就让另一端坠石下降,通过杠杆作用,可将汲器提升。这样汲水过程中人主要用力是向下拉空汲器,由于向下用力可以借助人的体重,因而给人以轻松的感觉,也大大减少了人们提水的疲劳程度。这种提水工具,是中国古代社会的一种主要灌溉机械。
要提水时,人用力向下拉绳子的过程中,桔槔相当于一个______ 选填“省力”或“省距离”杠杆;当汲器装满水后,另一端石头下降,将汲器提升的过程中,桔槔相当于一个______ 选填“省力”或“省距离”杠杆。
汲器在水中上升的过程中,露出水面之前,受到的浮力会怎样变化?
当装满水的汲器在空中匀速上升时,它的动能怎样变化?机械能怎样变化?
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:
、因为力是物体对物体的作用,力不可以脱离物体而单独存在,单个物体不会产生力,故AB错误;
C、力是改变物体运动状态的原因,故C正确;
D、不接触的物体间也会产生力的作用,如重力和磁体间的磁力,故D错误。
故选:。
力是物体对物体的作用,可知产生力的条件必须满足两个:一是必须要有两个物体,一个物体不能产生力,二是物体间要发生作用;
力是改变物体运动状态的原因;
力的作用方式有两种:直接接触,如推、拉、压;不接触,如吸引。
本题考查了力的性质和类别,属于基础题。
2.【答案】
【解析】解:物体受到的重力方向总是竖直向下的,故A错误;
B.物体由于发生弹性形变产生的力是弹力,橡皮筋不发生弹性形变不会产生弹力,故B错误;
C.摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反;摩擦力的方向不一定与物体运动的方向相反,比如人走路受到的摩擦力向前,故C错误;
D.自行车刹车时捏紧刹车闸是在接触面粗糙程度一定时,增大压力来增大摩擦的,故D正确。
故选:。
重力的方向总是竖直向下的。
物体由于发生弹性形变产生的力是弹力;
摩擦力产生的条件为:两物体相互接触且接触面粗糙;有正压力;有相对运动或相对运动的趋势;摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反;
摩擦力大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,增大摩擦力的方法:在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;在接触面粗糙程度一定时,增大压力来增大摩擦力;
本题考查重力、弹力、摩擦力的方向和大小,属于中档题。
3.【答案】
【解析】解:甲图:木块与小车一起运动,当小车突然加速或启动时,下端受摩擦力随车加速,木块上端仍保持原来的静止或低速状态,使得木块向后倾倒;
乙图:木块与小车一起运动,当小车突然减速或停止时,下端受摩擦力随车减速,木块上端仍保持原来的运动状态,使得木块向前倾倒。
综上分析可知,选项ABD错误,C正确。
故选:。
惯性是物体的固有属性,是指物体具有的能保持原来的匀速直线运动状态和静止状态的性质。
本题考查了惯性在生活中的应用,解释惯性现象时的步骤:
确定研究对象,阐明其原来的运动状态;
说明哪个物体或物体的哪一部分运动状态改变了;
说明哪个物体或物体的哪一部分由于惯性要保持原来的运动状态;
说明结论。
4.【答案】
【解析】解:、书包带子做的宽一些,是在压力一定的情况下,通过增大受力面积,减小压强,不符合题意;
B、切菜刀磨得锋利,是在压力一定的情况下,通过减小受力面积,增大压强,符合题意;
C、轨道铺在枕木上,是在压力一定的情况下,通过增大受力面积,减小压强,不符合题意;
D、滑雪时穿上滑雪板,是在压力一定的情况下,通过增大受力面积,减小压强,不符合题意。
故选:。
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强。在受力面积一定时,减小压力来减小压强;
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。
这是一道与生活联系非常密切的物理题,在我们日常生活中经常需要根据实际情况来增大或减小压强,要学会学以致用,活学活用,这才是学习物理的真正意义。解答时,要注意使用控制变量法。
5.【答案】
【解析】解:液体压强与液体的密度和深度有关,由帕斯卡做的实验知,由于虽然管很细,但由于高度很大,水的深度大,而使水产生了很大的压强,所以该实验说明液体压强与液体深度有关,与液体密度、管子粗细、液体质量等无关。
故选:。
掌握影响液体压强的因素:液体的密度和液体的深度。根据实验情景结合影响压强的因素进行分析。
此题通过对实验情景的分析考查了影响液体压强的因素,注意分析的方法,是一道基础性题目。
6.【答案】
【解析】解:、茶壶的壶嘴与壶身底部相通,上端开口,壶嘴和壶身在同一高度,倒满水后,液面相平,故茶壶是连通器;不符合题意;
B、锅炉水位计是利用连通器的原理制成的,不符合题意;
C、盆景的自动给水装置是利用气压原理供水的,符合题意;
D、乳牛自动加水器左右两个容器上端开口,底部相连,构成了一个连通器,不符合题意。
故选:。
连通器的结构特征是上端开口、底部连通,判断是不是连通器要根据这两个特征。
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:由图知,相同时间内,空气通过伞上方的路程大于伞下方的路程,所以伞上方的空气流速大于下方。根据流体的流速越大、压强越小,伞下方的压强大于上方的压强,伞在向上压强差的作用下被吸向上方。
故选:。
根据空气的流速和压强的关系进行分析。流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。
掌握流体的流速和压强的关系,并能用流体压强解释生活中遇到的相关物理问题。
8.【答案】
【解析】解:静止时,小球在甲液体中漂浮,乙液体中悬浮,丙液体中沉底,则根据浮沉条件可得:,,;所以,三种液体的密度关系。
故选:。
根据小球在甲、乙、丙三种液体中的状态,利用物体浮沉条件比较其密度大小。
该题考查了物体浮沉条件的理解和应用,分析清楚各种情况的状态是解决该题的关键。
9.【答案】
【解析】解:、当潜艇模型浸没在水中时,排开水的体积不变,所受浮力不变,因此模型的上浮和下沉是通过改变潜艇的重力来实现的,故AB错误;
、现在潜艇模型处于悬浮,向内推注射器活塞,水会被压出试管,此时模型的自重减小,模型上浮,故C错误,D正确。
故选:。
潜水艇是通过改变自身的重力来实现下潜、悬浮和上浮的,结合这个特点来对此题的模型进行分析.
本题考查了潜水艇的原理和工作过程,潜水艇就是利用排水和蓄水改变自重,从而实现上浮或下潜的,通过本题要认真体会。
10.【答案】
【解析】解:人在端茶杯时,若把前臂看成杠杆,支点在肘关节的位置,肱二头肌收缩抬起前臂是动力,茶杯作用在手上产生的力是阻力;
端茶杯的过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,费力但可以省距离;
故选:.
解决此题要知道判断杠杆的类型可根据生活经验结合动力臂与阻力臂的大小关系来判断.
联系生活经验,要判断杠杆的类型,可依据杠杆的动力臂和阻力臂的大小关系:若动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;若动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;若动力臂等于阻力臂,则为等臂杠杆
11.【答案】
【解析】解:、绳子是直接系在重物上,而没有随物体一起移动的动滑轮,所以拉力就等于重力,即;
B、从图中可以看出,提升物体的绳子有两股,而作用在绳子上的拉力为,则,即;
C、从图中可以看出,作用在绳子上的力等于物重,而作用在动滑轮的有两股绳子,则,即;
D、从图中可以看出,提升物体的绳子有三股,而作用在绳子上的拉力为,则,即。
综上所述,四个力的大小关系:,最省力的是。
故选:。
用滑轮组来拉升重物时,绳子拉力的计算,就是看有几段绳子拉着重物,拉力就是重物重力的几分之一.然后找出拉力与重力的关系即可比较大小。
解答本题的关键是弄清每个滑轮的特点,然后根据拉力和物重的位置计算拉力大小。
12.【答案】
【解析】解:、由公式可得压强单位是,用取代,所以,故A正确;
B、由公式可得功的单位是,用取代,所以,故B正确;
C、由公式可得功率单位是,用取代,所以,故C正确;
D、是功率的单位,,故D错误。
故选:。
根据压强、功、功率的计算公式,可得出相应的物理单位。
深入理解物理公式中得出的单位,知道各单位间的关系,可解答此题。
13.【答案】
【解析】解:、水桶的重力向下,提着桶站立不动、提桶但未能提起水桶在竖直方向没有移动距离,力对水桶没有做功,故AD错误;
B、提着桶水平移动中,用的力是向上的,而水桶的移动方向在力的水平方向上,所以没有力对桶做功,故B错误;
C、提着桶向上爬楼,桶在竖直方向上受力,并且在力的方向上移动了距离,人对桶做了功,故C正确。
故选:。
本题要抓住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。
有力有距离,力对物体不一定做功,物体必须在力的作用下通过了距离,力对物体才做功。
14.【答案】
【解析】解:、使用有的可以省力,有的费力,例如费力杠杆,故A错误;
B、使用机械时,省力的机械费距离,省距离的机械费力,不能省功,故B错误;
C、功率表示物体做功的快慢的物理量,所以做功越快的机械,功率一定越大,故C正确。
D、有用功大,但总功未知,无法比较机械效率,故D错误。
故选:。
使用机械可以在省力、改变动力的方向或移动的距离上得到好处,给人们带来方便,做到方便快捷等;使用机械有这么多的好处,这正是人们使用机械的目的,但使用任何机械都不能省功。
机械效率指的是有用功和总功之比。
此题主要考查对机械效率的大小比较、功的原理等知识的理解,深刻理解功的原理和机械效率的概念是解决此题的关键。
15.【答案】
【解析】解:火箭发射阶段加速上升时,质量不变,速度增大,动能增大;
质量不变,高度增大,重力势能增大。
机械能势能动能,动能增大,重力势能增大,所以机械能增大。
故选:。
重力势能大小的影响因素:物体的质量、物体的高度。质量一定,所处的位置越高,重力势能越大。
动能大小的影响因素:物体的质量、物体的速度。质量一定,速度越大,动能越大。
机械能势能动能。
掌握动能、重力势能的影响因素。
正确判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化。
机械能等于势能与动能的和,物体不发生弹性形变时不考虑弹性势能。
16.【答案】弹性 减小 升高
【解析】解:如图乙所示,当他用手沿方向用力捏时,玻璃瓶的体积增大,看到细管内液面下降;松手后,在弹力的作用下,玻璃瓶恢复原来的形状,水面又会回到原来的位置,说明松手前瓶发生了弹性形变;
图乙中的玻璃瓶从楼拿到楼,由于高度增加,外界大气压减小,瓶内气压大于外界大气压,会进一步向外压水柱,所以玻璃管内水柱的高度会升高,说明大气压随高度的增加而减小。
故答案为:弹性;减小;升高。
物体的形变有两种:一种是弹性形变,物体在力的作用下发生形变,力消失后能自动恢复原状的形变;另一种是塑性形变,物体在力的作用下发生形变,力消失后不能自动恢复原状的形变;
分析大气压变化与瓶中压强大小的变化关系,可判断大气压的变化。
本题考查了弹性形变、气压与高度的关系等,综合性强,要求学生必须灵活应用所学知识解决实际问题。
17.【答案】大于 小于 乙
【解析】解:实心球橡皮泥沉到容器底部,根据物体浮沉条件可知,橡皮泥的密度大于水的密度;
实心球橡皮泥受到的浮力:
碗状橡皮泥漂浮在水面,碗状橡皮泥受到的浮力:
由可得:;
根据阿基米德原理可知,排开水的体积:,即:实心橡皮泥排开的水的体积小于碗状橡皮泥排开的水的体积,所以乙杯中水面升高得多。
故答案为:大于;小于,乙。
实心球橡皮泥沉到容器底部,受到的浮力;碗状橡皮泥漂浮在水面,受到的浮力;而碗状和实心球状的橡皮泥受到的重力相同,据此判断它们所受浮力的大小关系;再根据阿基米德原理分析排开水的体积关系,得出哪个烧杯水的水面升高的多。
本题考查了学生对阿基米德原理和物体浮沉条件的掌握和运用,确定碗状和实心球状的橡皮泥受到的重力相同是本题的关键。本题为易错题,不要受题图的误导,因为从题图上看出实心橡皮泥排开的水的体积大于碗状橡皮泥排开的水的体积。
18.【答案】省力
【解析】解:由图可知,为支点,动力臂大小是:,阻力臂大小是,动力臂大于阻力臂,所以,是省力杠杆;
由杠杆平衡条件可得:,解得,
因为力的作用是相互的,所以双手对地面的压力:;
每次俯卧撑小明做的功为:。
故答案为:省力;;。
找到动力臂和阻力臂,比较动力臂和阻力臂的大小判断杠杆的类型,根据杠杆平衡条件求出地面对双手的支持力,对地面的压力等于地面对手的支持力;根据得到每次俯卧撑小明做的功。
本题考查了杠杆的分类、杠杆的平衡条件、功的计算等,这是一道结合学生实际的题目,要学会分析题目所给的图形,从图形上找到解题的信息。
19.【答案】
【解析】解:由于车做匀速直线运动,所以牵引力等于阻力,则牵引力:
;
牵引力做的功:
;
汽车的功率为:
。
故答案为:;;。
根据行驶中阻力为车重的倍求出阻力,由于车做匀速直线运动,所以牵引力等于阻力;根据求出功的大小,根据求出功率。
本题主要考查了二力平衡条件的应用、功和功率的计算,属于基础知识。
20.【答案】大于 小于 大于
【解析】解:因为不计绳重和摩擦,而甲图是定滑轮,所以绳子自由端的拉力;而乙是动滑轮,所以绳子自由端的拉力;由于,所以,即;因此,。
甲图和乙图所提升的物体的质量相同,并且提升相同的高度,
由公式可知,在甲图和乙图中所做的有用功相同;
而在不计绳重和摩擦时,使用定滑轮不需要做额外功,使用动滑轮,由于要克服动滑轮的重力做额外功;
由公式可知,。
在不计绳重和摩擦时,使用定滑轮不需要做额外功,因此甲的机械效率为;
而使用动滑轮,由于要克服动滑轮的重力做额外功,所以乙的机械效率小于;
所以。
故答案为:大于;小于;大于。
动滑轮、定滑轮的特点:动滑轮能省一半的力,但费一倍的距离;定滑轮不省力也不费距离。
克服物体的重力做的功为有用功,拉力做的功为总功。知道甲图和乙图所提升的物体的质量相同,并且提升相同的高度,可利用公式判断出所做有用功的大小关系;再利用公式判断出拉力做的总功的大小关系。
滑轮组的机械效率:,当有用功一定时,做的额外功越多,机械效率越低。
本题是一道关于功、滑轮组机械效率的综合题。关键是知道使用动滑轮要克服动滑轮重力做功,在有用功相同的情况下,使用动滑轮所做的做功多。此题涉及到的知识点不是很多,综合性很强,学习的时候要注意这些知识点之间的联系,做到学新而知故,在知识的融会贯通中得到更大的提升。
21.【答案】解:图中以点为支点,在图中的点施加动力;
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;如图所示:
【解析】根据杠杆平衡的条件可知,在阻力、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。
根据杠杆的平衡条件,杠杆中最小作用力的问题以转化为最大力臂问题,解题的关键是找出最长的动力臂。
22.【答案】 提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高
【解析】解:在次实验中滑轮组的机械效率为:
;
测力计分度值为,第次实验中弹簧测力计的示数为;
纵向分析数据可得结论,同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高;
根据可知,在有用功一定的情况下,提高机械效率,还可以从减小额外功考虑,可换用轻质的动滑轮或减小摩擦等。
故答案为:;;提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高;换用轻质的动滑轮。
根据得出在次实验中滑轮组的机械效率;
根据测力计分度值为读出第次实验中弹簧测力计的示数;
纵向分析数据得出结论;
在有用功一定的情况下,提高机械效率,可以从减小额外功考虑。
本题考查机械效率的计算和分析,滑轮组的机械效率与物体重力、摩擦力、机械本身重力有关。要提高机械效率,应尽量减小摩擦和机械本身重力的同时,最大限度的增加被吊物体重力。
23.【答案】重力 等于
【解析】解:用细线将物体挂在弹簧测力计下,测出物体的重力;
要测出排出水的重力,应先测出空桶的重力,再测出空桶与水的总重;根据以上实验步骤,可以看出小明在实验过程中漏掉了一个步骤:测出空桶的重力;
要正确测出物体排开水的重力,则应在溢水杯中装满水,由图知,实验的过程中还有一处错误是:溢水杯中没有装满水;
由可得,物体所受浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,物体只要浸没后,不管深度大小,排开水的体积是不变的,所以如果在步骤中将物体浸没液体的深度更大些,对实验结论没有影响。
故答案为:重力;测出空桶的重力;溢水杯中没有装满水;等于;没有。
在实验中得出的结论是浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体的重力,所以要测出物体的重力、物体浸没在水中时的拉力及排开水的重力;而要测出排出水的重力,应先测出空桶的重力,再测出空桶与水的总重;
要正确测出物体排开水的重力,则应在溢水杯中装满水,然后将物体浸没在水中,并收集排出的水;根据阿基米德原理得它应与排开水的重力是相等的;
根据阿基米德原理知,这样测出的浮力与溢出水的重力的大小关系是:;
根据进行解答。
本题主要考查探究浮力大小与排开液体所受重力的关系的实验,考查了实验步骤、浮力的影响因素、阿基米德原理应用等知识,是一道实验基础题。
24.【答案】匀速直线 二力平衡 压力大小
【解析】解:实验中,弹簧测力计必须沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,此时根据二力平衡知识可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
分析甲、乙两次实验可知,控制接触面粗糙程度相同,压力大小不同,研究滑动摩擦力的大小与压力大小有关;
甲、丙两次实验中,压力相同,丙中接触面较粗糙,丙图中弹簧测力计的示数比甲图中的大,滑动摩擦力也较大,可知在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
在探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系时,应该控制接触面粗糙程度和压力大小不变,只改变接触面积的大小,所以小明得出这一结论是不正确的,理由是没有控制压力大小相同。
将物块平放在长木板上,拉动物块,记下弹簧测力计示数;将物块侧放在长木板上,拉动物块,记下弹簧测力计示数;将物块竖放在长木板上,拉动物块,记下弹簧测力计示数,比较次示数大小,可探究滑动摩擦力的大小是否与接触面积有关。
故答案为:匀速直线;二力平衡;压力大小;在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;不正确,没有控制压力大小相同;将物块平放在长木板上,拉动物块,记下弹簧测力计示数;将物块侧放在长木板上,拉动物块,记下弹簧测力计示数;将物块竖放在长木板上,拉动物块,记下弹簧测力计示数,比较次示数大小,可探究滑动摩擦力的大小是否与接触面积有关。
根据二力平衡的条件分析;
要探究滑动摩擦力大小与压力大小之间的关系,需要控制接触面的粗糙程度相同,改变压力的大小,据此分析解答;
影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据现象得出结论;
在探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系时,应该保持接触面粗糙程度和压力大小不变,只改变接触面积的大小。
知道实验注意事项、应用平衡条件、控制变量法即可正确解题;正确应用控制变量法是正确解题的关键。
25.【答案】解:由图象数据可知:长方体的高度,
则长方体上表面刚达水面时下表面所处的深度,
所以水对下表面的压强为:
;
分析图象数据可知:长方体处于浸没时,弹簧测力计的示数为,长方体离开水面后弹簧测力计的示数不变,为,则长方体重力;
所以,长方体浸没在水中所受的浮力:;
根据可得,长方体的体积:
;
由得,物体质量:
,
则物体的密度:
。
答:当长方体物块上表面刚达水面时,水对该长方体物块下表面产生的压强为;
长方体物块浸没在水中所受的浮力大小为;
该长方体物块的密度大小为。
【解析】根据图象可知长方体的高度,由此可知长方体上表面刚达水面时下表面所处的深度,然后可以求出对下表面产生的压强;
根据图象可知:长方体完全浸没在水中弹簧测力计的示数为,长方体离开水面后弹簧测力计的示数不变,为,则此时测力计的示数为长方体重力;根据即可求出浮力;
根据求出物体的体积;然后根据求出长方体质量,利用求出长方体的密度。
本题考查阿基米德原理、密度公式、重力公式和称重法求浮力等,关键是知道物体完全浸没时排开水的体积和物体本身的体积相等。
26.【答案】解:两名工人及所带工具的总重力:,
则该过程中的有用功:;
由图可知,,本次吊升过程中的总功为:
,
则本次吊升过程中的机械效率为:
;
吊篮和动滑轮的总重力:,
克服吊篮和动滑轮的总重力做的额外功:,
总的额外功:,
因此该平台中绕绳的重力及各处摩擦不能忽略;
由于平台各器材不可替换,因此可以通过增加工人及工具的重力或加润滑油来提高该平台使用时的机械效率。
答:本次吊升过程中的有用功为;
本次吊升过程中的机械效率为;
该平台中绕绳的重力及各处摩擦不能忽略;可以通过增加工人及工具的重力或加润滑油来提高该平台使用时的机械效率。
【解析】根据求两名工人及所带工具的总重力,利用求该过程中的有用功;
根据滑轮组装置确定绳子股数,利用求出本次吊升过程中的总功,根据求出本次吊升过程中的机械效率;
根据求吊篮和动滑轮的总重力,利用求克服吊篮和动滑轮的总重力做的额外功,利用求总的额外功,比较克服吊篮和动滑轮的总重力做的额外功与总的额外功,进而判断该平台中绕绳的重力及各处摩擦能否忽略;
提高机械效率的方法:一是减轻动滑轮和绳子的重力、加润滑油减小摩擦,这些方法可以减少额外功,提高机械效率;二是增加提升物体的重,在额外功不变的情况下,增大有用功,从而提高机械效率,据此分析。
本题考查重力公式、功和功率公式、机械效率公式的应用以及提高机械效率的方法,明确有用功、额外功和总功是关键。
27.【答案】省力 省距离
【解析】解:当人将提水的容器往下压,人对桔槔施加的力为动力,重石对桔槔施加的力为阻力,此时动力臂大于阻力臂,桔槔相当于一个省力杠杆,省力费距离;当汲器装满水后,另一端石头下降,将汲器提升的过程中,重石对桔槔施加的力为动力,汲器装满水后的重力为阻力,此时动力臂小于阻力臂,桔槔相当于一个费力杠杆,费力省距离;
当汲器在露出水面之前上升的过程中,汲器排开水的体积不变,由可知,其受到的浮力不变;
当装满水的汲器在空中匀速上升时,其质量不变,速度不变,则动能不变,同时高度增加,其重力势能增加,因机械能等于动能与势能的总和,故汲器的机械能增加;
故答案为:省力;省距离;不变;不变;增加。
当人将提水的容器往下压,人对桔槔施加的力为动力,重石对桔槔施加的力为阻力,根据动力臂与阻力臂的大小关系,确定是省力杠杆还是费力杠杆;
根据分析解答;
机械能包括动能和势能;对我们有用的功称为有用功;
本题考查杠杆定义、浮力、机械能,是一道综合题,难度不是很大。
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