河北保定市涿州市2022-2023八年级下学期期末物理试卷

河北保定市涿州市2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷
一、选择题(共18小题,满分40分)
1.(2020·章丘模拟)国际计量大会出于该科学家对蒸汽机发展做出的重大贡献,于1960年第11次会议采用他的名字为国际单位制中功率的单位,这位科学家是(  )
A.牛顿 B.焦耳 C.瓦特 D.安培
【答案】C
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】解:物理学中,各个物理量都有自己专用的单位,功率的国际单位是瓦特,简称瓦,符号为W;为了纪念在蒸汽机发展中作出杰出贡献的科学家瓦特,用他的名字作为功率的单位。
故答案为:C。
【分析】蒸汽机是瓦特发明的,利用瓦特做功率的单位。
2.如图升旗时,旗杆顶端的装置是(  )
A.定滑轮﹣可改变用力的方向 B.动滑轮﹣﹣可以省力
C.动滑轮﹣可改变用力的方向 D.定滑轮﹣﹣可以省力
【答案】A
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】解:A、定滑轮可以实现改变力的方向的目的.符合题意;
B、动滑轮可以省力,但是无法实现改变力的方向的目的.不符合题意;
C、动滑轮可以省力,但是无法实现改变力的方向的目的.不符合题意;
D、定滑轮不省力.不符合题意;
故选A.
【分析】旗杆上的机械装置要实现旗手向下对绳子施力,国旗上升的目的,根据定滑轮不省力可以改变力的方向的特点即可.
3.物体在太空中处于失重状态,如图所示叶光富将冰墩墩抛向王亚平(忽略空气阻力)。冰墩墩被抛出后,沿原有方向匀速前进。下列说法正确的是(  )
A.冰墩墩在空中能持续飞行,靠的是叶光富对它的推力
B.冰墩墩在空中能持续飞行,靠的是冰墩墩受到的惯性作用
C.“太空抛物实验”说明了牛顿第一定律是正确的
D.叶光富对冰墩墩的推力大于冰墩墩对叶光富的作用力
【答案】C
【知识点】牛顿第一定律;惯性及其现象
【解析】【解答】A.冰墩墩在空中能持续飞行,是因为有惯性的作用。A错误。
B.惯性是属性,不能用“受到”来描述,B错误。
C.该实验说明了物体不受任何外力作用时保持静止或匀速直线运动状态,证明了牛顿第一定律是正确的,C正确。
D. 叶光富对冰墩墩的推力和冰墩墩对叶光富的作用力是一对相互作用力,因此力的大小是相等的,D错误。
【分析】惯性是物体的一种固有属性 ,惯性只与质量有关;
4.某同学对预防新冠肺炎措施中使用的一些物品进行了估测,其中最接近实际的是(  )
A.“测体温”:一只测温枪所受的重力约为40N
B.“勤洗手”:一瓶家用洗手液的质量约为50kg
C.“要消毒”:一张消毒湿巾的厚度约为0.2mm
D.“戴口罩”:拿起一只长方形口罩所做的功约为10J
【答案】C
【知识点】长度的估测
【解析】【解答】A.由重力公式测温枪的质量大约为0.04kg所以一支测温枪的重力大约为0.4N.
B.一瓶家用洗衣液的质量约为500g.
C.一张消毒湿巾的厚度约为0.2mm是接近实际的。
D.一只长方形口罩的质量约为假设拿起口罩的高度为1m
【分析】对常见物品的估测
5.如图所示,氦气球和空气球的体积相同,氦气球上浮受到的浮力为F1,空气球下沉受到的浮力为F2,下列说法正确的是(  )
A.F1>F2 B.F1=F2 C.F1<F2 D.无法判断
【答案】B
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】,根据浮力公式可知,因为两球的体积相同,两球所受的浮力是相同的。故B答案正确。
【分析】由浮力公式计算
6.(2017九上·仪征期中)如图所示的四种剪刀中,最适用于剪开较硬物体的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】要适用于剪开较硬物体,应该最省力。
A图,此剪刀努力臂与阻力臂的长度基本相等,所以不是太省力,A不符合题意;
B图,此剪刀阻力臂大,费力,B不符合题意;
C图,此剪刀阻力劈臂大,费力,C不符合题意;
D图,此剪刀的动力臂比阻力臂大得多,用时省力,适用于剪开较硬物体,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】剪断较硬的物体要使用省力杠杆,省力杠杆的动力臂较大.
7.一根粗细不均的实心圆木横放在水平地面上,用竖直向上的力F将其细端略提离地面,如图所示。若F=300牛,则该圆木的重力可能是(  )
A.300 牛 B.500 牛 C.600 牛 D.800 牛
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】假设圆木为粗细均匀的,则重心在圆木的中心B,动力作用在A端,则AO=2BO。
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得:
则圆木的重力为。
因粗细不匀的圆木重心是偏向较粗的一端,故动力臂应该大于阻力臂的2倍,
根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可知,圆木的重力G应该大于600N。
故选D。
【分析】先假设圆木粗细均匀,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算圆柱的重力。再根据圆木的实际形状确定重心位置的变化,再确定动力臂和阻力臂的变化即可。
8.下面关于功、功率、机械效率说法正确的是(  )
A.功率大的机械做功一定多
B.功率大的机械做功一定快
C.机械做功少,功率一定小,机械效率一定低
D.做有用功多的机械,机械效率一定高
【答案】B
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】A.B.功率大的机械,做功快,但不一定做功多,A错误,B正确。
C.机械做工少,功率不一定小,与机械效率无关,C答案错。
D.根据公式可知,机械效率还与总功有关,有用功并不是唯一决定因素。
【分析】根据机械效率的概念解答。
9.(2019八下·揭西期末)一个重4.9N的物体,放入装满水的容器中时,溢出了0.4kg的水,则此物体在水中静止时将(  )
A.漂浮 B.悬浮 C.沉入底部 D.无法确定
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】由阿基米德原理知道,物体受到的浮力是:F浮 =G排 =m排 g=0.4kg×9.8N/kg=3.92N,
由于G物>F浮,所以,物体静止时会沉在水底,故只有C符合题意。
故答案为:C
【分析】当物体受到的浮力小于重力时,物体会下沉直至沉底。
10.小华把掉在教室地上的物理书拾起放在书桌上,他克服书的重力所做的功大约为(  )
A.0.5J B.2J C.10J D.50J
【答案】B
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】估测物理课本的质量为计算物理课本的重力:估测书桌的高为:就可根据做功公式为:B答案正确。
【分析】先对物理课本的估测,再用W=Gh来计算。
11.如图所示,力对物体做功的是(  )
A.用力搬石头,搬而未动
B.提着滑板在水平路面上前行
C.手举杠铃静止不动
D.物体在拉力的作用下升高
【答案】D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.搬而未动,没有在力的方向上发生距离,不满足做功条件,A错误;
B.人对滑板的力是向上提的力,而滑板在向上的方向没有发生距离,不做功,B错误;
C.手举杠铃原地不动,人给杠铃一个向上的力,而杠铃没有向上发生距离,人对杠铃没有做功,C错误;
D.物体在拉力做作用下升高,人对物体的拉力是向上的,物体在里的方向上发生了距离,人对物体做了功,D正确。
故选D。
【分析】物体做功的条件:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过了距离。
12.把一个重4N,体积为500cm3的实心物块轻放入盛水的烧杯中,当物块静止时在水中的状态及物块所受浮力是(  )
A.漂浮 4N B.悬浮 4N
C.下沉 3N D.漂浮 5N
【答案】A
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】要判断木块在水中的状态,首先要比较木块的密度与水的密度案的关系。
实心木块的密度是:木块的密度小于水的密度,所以木块放入水中会处于漂浮状态。漂浮时,木块受到的浮力等于重力,所以
【分析】物体沉浮条件及其应用
13.一本书的长宽厚分别是30厘米、20厘米、10毫米,这本书共有100页,如果将这本书立放在书架上,对书架的压强大约是(  )
A.50帕 B.150帕 C.300帕 D.2000帕
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】估测100页书的质量约为300g=0.3kg,将书放在书架上,书对书架的压力等于它的重力:受力面积(书的表面积):对书架的压强:接近2000Pa,选D答案。
【分析】质量的估测,压强的估算,单位换算。
14.如图所示,底端装有电子阀门的圆柱形容器放在水平桌面上,容器中装有适量的水,一木块漂浮在水面上,控制阀门,使容器中相同时间内流出的水量相等。下列物体受到的浮力F浮,桌面所受的压力大小F,木块底部所受水的压强p1和容器对桌面的压强p2随时间t变化的关系图线中,正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】压强大小比较;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.在开始的一段时间内,木块处于漂浮状态,它受到的浮力始终等于重力,即浮力保持不变。当木块底部接触容器底部时,此时随着水量的减少它排开水的体积逐渐减小,则受到的浮力逐渐减小,因此浮力先不变后减小,故A错误;
B.桌面所受的压力大小F等于整个容器和水的总重力。由于容器中相同时间内流出的水量相等,则容器对桌面的压力F=G容器+G水-G减少×t,那么容器对桌面压力与时间t成一次函数关系。即当容器内有水时,压力逐渐减小;当没有水时,压力保持不变,故B正确;
C.在木块漂浮时,它进入水的深度不变;当木块触底后,木块底部所在水的深度逐渐减小。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,木块底部受到水的压强先不变后减小,故C错误;
D.根据可知,容器的底面积不变,则压强与压力成正比,那么容器对桌面的压强p2与桌面所受的压力大小F的图象的形状相同,故D错误。
故选B。
【分析】A.木块触底前为漂浮状态,根据漂浮条件分析浮力变化;木块触底后根据阿基米德原理分析受到浮力的变化;
B.桌面所受的压力大小F等于整个容器和水的总重力,据此写出桌面受到压力与时间的变化关系式,进而确定容器对桌面压力的变化规律;
C.从木块触底前和触底后两个阶段分析木块底部所在深度的变化,再根据液体按要求公式p=ρ液gh分析底部受到压强变化;
D.据结合桌面受到压力的图像分析判断。
15.对下列现象涉及的物理知识描述正确的是(  )
A.运动员把杠铃从地上举过头顶﹣﹣﹣运动员对杠铃做了功
B.学生做引体向上﹣﹣﹣静止时人所受重力与单杠对人的拉力是一对平衡力
C.船由河里驶向海里会上浮一些﹣﹣﹣船所受到的浮力减小
D.抛出去的实心球在空中运动时﹣﹣﹣实心球运动状态不断改变
【答案】A,B,D
【知识点】平衡力的辨别;浮力大小的计算;是否做功的判断
【解析】【解答】A.运动员拉着杠铃从地面举过头顶,有力作用在杠铃上(作用在物体上的力),杠铃在力的方向上通过了距离(物体在力的方向上发生了距离),所以运动员对杠铃左了功,A正确;
B.做引体向上时,当人拉住杠杆静止时,他所受到的重力与杠杆对他的拉力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一个物体上,所以是一对平衡力,B正确。
C.船由河驶向海,船始终处于漂浮状态,则船所受的浮力始终等于它的重力,而船的重力是不改变的,所以所受浮力也不变,C错误。
D.球在空中运动过程中,受到重力和阻力的作用,且这两个力不是平衡力,所以运动状态将发生改变,D正确。
故选ABD。
【分析】1.力做功的两个必要因素: 一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离 ;
2.根据二力平衡的条件判断;
3.漂浮:浮力等于重力;
4.物体受到平衡力作用时,其运动状态不变(物体处于静止状态或匀速直线运动状态);物体受非平衡力作用时,其运动状态会发生改变,体现在速度大小或运动方向上的变化。
16.“蹦极”被称为“勇敢者的游戏”,如图所示,人将一根有弹性的绳了系在身上,另一端固定在跳台上。人从跳台跳下,落至图中A点时弹性绳刚好被拉直,下落至图中B点时弹性绳对人的拉力与人受到的重力大小相等,图中C点是人能达到的最低点。不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.从A点到B点,绳子弹性势能增大,重力做功变快
B.到达C点时,人的动能为零,受到的合力为零
C.从B点到C点,人的重力势能转化为动能
D.从B点到C点,人的动能一直在减小
【答案】A,D
【知识点】动能和势能的大小变化;是否做功的判断
【解析】【解答】根据题意我们可以知道:
最高点A点:重力势能转化成动能,重力势能越来越小,动能越来越大.
A点B点:合力方向向下,所以向下做加速运动,速度越来越快,动能越来越大,B点时速度达到最大;
B点C点:B点时合力为零,B点以下,合力方向向上与运动方向相反,所以运动员将向下做减速运动,速度越来越小,动能越来越小,最低点时速度为零,动能也为零.
A.综上所述,从A点到B点,绳子弹性势能增大,重力做功变快,即重力做功的功率增大,A正确;
B.到达C点时人的动能为零,但受到的合力不为零,B错误;
C.从B 点到C 点,动能减少,故不是重力势能化为动能,C错误;
D.从B 点到C 点,人的动能一直在减少,D 正确.
故选AD。
【分析】分段对人进行受力分析,从而判断能量的转化;
17.水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个完全相同的圆柱形容器,容器内分别盛有等质量的液体,其中甲、丙、丁容器中的液体密度相同。将小球A放在甲容器的液体中,小球A静止时漂浮:将小球A放在乙容器的液体中,小球A静止时悬浮;将小球A用一段不计质量的细线与丙容器底部相连,并使其浸没在该容器的液体中,小球A静止;将小球A放在丁容器的液体中,用一根不计质量和体积的细杆压住小球A,使其浸没,且不与容器底接触,小球A静止。以下说法正确的是(  )
A.液体对容器底的压强p乙<p甲<p丙<p丁
B.物体A在液体中受到的浮力F浮甲=F浮乙<F浮丙=F浮丁
C.容器中液体的密度ρ甲=ρ丙=ρ丁>ρ乙
D.容器对桌面的压力F甲=F乙<F丙<F丁
【答案】B,C
【知识点】压强大小比较;浮力大小的计算
【解析】【解答】AC.小球A在甲液体中漂浮,则ρ甲>ρA;小球A在乙液体中悬浮,则ρ乙=ρA;由于甲、丙、丁容器中的液体密度相同,则:ρ甲=ρ丙=ρ丁>ρA=ρ乙;
丙和丁中液体的深度大于甲中液体的深度,即:h丙=h丁>h甲;
则根据p=ρ液gh可知:p乙<p甲<p丙=p丁,
故A错误,C正确;
B.小球A在甲液体中漂浮,则:F浮甲=GA;小球A在乙液体中悬浮,则:F浮乙=GA,
所以F浮甲=F浮乙;
小球在甲中部分浸入液体中,丙和丁中全部浸没,则:V甲排<V丙排=V丁排;
由于ρ甲=ρ丙=ρ丁,根据F浮=ρgV排可知:F浮甲<F浮丙=F浮丁,所以F浮甲=F浮乙<F浮丙=F浮丁;故B正确;
D.相同的容器内分别盛有等质量的液体,把容器、液体、小球当做一个整体来看,则在甲液体中,小球漂浮容器对桌面的压力为:F甲=G容器+G液体+GA;
在乙液体中,小球悬浮水中,容器对桌面的压力:F乙=G容器+G液体+GA;
在丙液体中,小球被拉细线入水中,容器对桌面的压力:F丙=G容器+G液体+GA;
在丁液体中,小球被按入水中,把容器、液体、小球当做一个整体来看,除受到重力外,另外受到向下的压力F,则容器对桌面的压力:F丁=F+G容器+G液体+GA;
由以上分析可知,F甲=F乙=F丙<F丁,故D错误。
故选BC。
【分析】AC.首先根据浮沉条件比较甲和乙的密度大小,再根据甲、丙、丁密度相同比较四种液体的密度大小,最后确定液面高度,根据液体压强公式p=ρ液gh比较容器底部受到压强的大小;
B.根据浮沉条件比较甲和乙的浮力大小,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较甲、丙、丁受到浮力大小,最后比较四个浮力大小;
D.当没有外力作用时,根据F=G总比较容器对桌面的压力大小;当有外力作用时,对物体进行受力分析,根据平衡力的知识计算容器对桌面的压力大小,最后比较四个压力大小即可。
18.(2018·南昌模拟)用图甲所示的滑轮组装置将放置在水平地面上,重为100 N的物体提升一定高度。当用图乙所示随时间变化的竖直向上的拉力F拉绳时,物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)下列计算结果正确的是(  )
A.0 s~1 s内,拉力F做的功是15 J
B.2 s~3 s内,拉力F的功率是24 W
C.0.5 s时,物体对地面的压力是30 N
D.动滑轮重20 N
【答案】B,C,D
【知识点】功率的计算;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】由图甲图可知n=3,由乙可知0s 1s内,拉力F3=30N;则物体和动滑轮受到向上的总拉力F总=3F=3×30N=90N由图丙可知,此时重物处于静止状态,所以拉力F不做功,A不符合题意,0s 1s内,物体对地面的压力F压=G+G动 F总=100N+20N 90N=30N,C符合题意;(2)由图丙可知,在2 3s内,重物做匀速运动,v物=0.2m/s,由图乙可知此时拉力F2=40N,因为n=3所以绳子自由端移动速度v绳=3v物=3×0.2m/s=0.6m/s, P=Fv=40N×0.6m/s=24W,B符合题意;D. 由图丙可知在2 3s内,重物做匀速运动,由图乙可知此时拉力F2=40N,不计绳重和绳与轮之间的摩擦,则绳端拉力F= (G+G动),所以G动=3F2 G=3×40N 100N=20N,D符合题意。
故答案为:BCD.
【分析】由滑轮组的结构可以看出,承担物重的绳子股数n,则拉力F移动的距离s=nh;
(1)由图乙可知,在1~2s内的拉力,由图丁得出重物上升高度,利用s=nh求拉力端移动的距离,利用W=Fs求拉力做的功;
(2)由F-t图象得出在2~3s内的拉力F,由v-t图象得出重物上升的速度,求出拉力F的作用点下降的速度,利用P=Fv求拉力做功功率;根据F=(G+G动)计算动滑轮重力;
(3)由F-t图象得出在0s~1s时的拉力F,然后根据利用力的合成计算物体对地面的压力.
二、填空题(共6小题,满分20分)
19.做功的两个必要因素是:有   作用在物体上,并且物体沿   通过了一段   。
【答案】力;力的方向;距离
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】力对物体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。
【分析】做功的两个重要因素
20.中国跳水队被称为“梦之队”,跳水运动员在向下压跳板的过程中,跳板由于发生    (填“弹性”或“塑性”)形变,产生竖直向上的    力使运动员向上运动,说明力可以改变物体的    。
【答案】弹性;弹;运动状态
【知识点】力的作用效果;弹力
【解析】【解答】跳水运动员在向下压跳板的过程中,压跳板的力使板发生弹性形变。
因为物体间力的作用是相互的,运动员在向下压跳板的过程中对跳板有向下的力,同时跳板对运动员有一个向上的弹力;
弹力使运动员向上运动,说明力可以改变物体的运动状态。
【分析】根据弹力的概念作答;物体间力的作用是相互的;力可以改变物体的运动状态和形状。
21.(2022八下·涿州期末)如图甲所示,物体甲重40N,被50N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止,如图乙所示,物体乙重60N,在35N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动,则物体甲受到的摩擦力f甲为   N,物体乙受到的摩擦力f乙为   N;水平拉力F乙停止作用而物体乙继续滑行的理由是   。
【答案】40;35;物体在35N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动,当停止施加拉力F乙时,物体由于惯性,仍保持向前的运动状态向前滑行。
【知识点】惯性及其现象;摩擦力的大小
【解析】【解答】以物体甲为研究对象,甲物体在水平方向受到压力和墙壁的支持力,竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,由于甲物体静止,因此这两对力都是平衡力,所以甲受到的摩擦力f甲=G甲=40N
以乙物体为研究对象,乙物体在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,水平方向受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力,由于乙匀速向右运动,因此拉力和摩擦力是一对平衡力,所以乙受到的摩擦力f乙=F乙=35N
物体在35N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动,当停止施加拉力F乙时,物体由于惯性,仍保持向前的运动状态向前滑行。
【分析】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;物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
22.)浮沉条件的应用:
(1)密度计是依据   原理制成的。密度计在各种液体中受到的浮力   。
(2)轮船:轮船在不同的水中都处于   状态,但   不同,载重量即为排水量。
(3)潜水艇:靠改变   达到上浮和下沉的目的。
(4)热气球:依靠改变   达到上浮和下降的目的。
【答案】(1)漂浮;相等
(2)漂浮;排开水的体积
(3)自身重力
(4)气体的密度
【知识点】浮力的利用
【解析】【解答】1.同一支密度计是用来测量密度的测量仪器,它是根据物体的漂浮条件制成的;由于密度计在不同液体中总是处于漂浮状态,所以它受到的浮力总是等于其自身重力。
2.轮船在不同的水中都处于漂浮状态,浮力都等于其自身重力,即轮船在不同水中所受的浮力都相等,根据可知,水的密度不同,排水体积不同。
3.潜水艇浸没在水中,潜水艇的体积不变(排开水的体积不变),受浮力不变;通过让海水进、出压力舱改变潜水艇自身重力,从而实现浮沉。
当潜水艇自重G减小,当时,潜水艇上浮;打开压力舱的阀门,让海水进入压力舱内,潜水艇自重G增大,当时,潜水艇下沉;当时,潜水艇悬浮,可以停在如何深度位置。
4.当给热气球内的气体加热时,气球内的气体膨胀、体积增大、密度减小,当自身所排开空气的重力大于本身的重力,即热气球上浮;
当停止加热时,气球内的气体温度降低,体积收缩,密度增大,当自身所排开空气的重力小于本身的重力,即时,热气球下降。由此可知,热气球是通过改变气体的密度来实现上升或下降。
【分析】1.密度计的制成原理,物体处于漂浮状态下,浮力等于重力;
2.物体处于漂浮状态下,浮力与重力的关系;阿基米德原理分析排水体积;
3.根据物体的浮沉条件分析怎样上浮和下沉;
4.热气球是通过改变热气球内气体的体积改变气体的密度,从而改变热气球收到空气的浮力与自重的关系实现升降的。
23.(2011·钦州)如图所示,是铺在钦州市新体育馆走廊上的一种花岗岩石块,每一石块长为0.6m,宽为0.3m,厚为0.045m,体积为0.0081m3,质量为21.06kg,这种石块的密度为2.6×103 kg/m3,一石块放在水平地面时,对地面的最小压强为    Pa.(g=10N/kg)
【答案】1170
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【解答】解:石块的重力G=mg=21.06kg×10N/kg=210.6N;平放时与地面的接触面积S=0.6m×0.3m=0.18m2;对地面的最小压强为P= = = =1170Pa.
故答案为:1170.
【分析】已知石块的质量,根据公式G=mg可求石块的重力,石块对地面的压力等于石块的重力;石块平放时与地面的接触面积最大,对地面的压强最小.
24.如图甲所示,滑轮组在竖直向上的拉力F作用下,将重为105N的物体匀速提起,在5s内绳子自由端移动的距离s=3m。图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动的距离s的关系图象。则图乙中阴影部分的面积所表示的物理量是:   ;物体上升的速度是    m/s;滑轮组提升该物体时的机械效率为    ,拉力做功的功率是    W。
【答案】拉力做的总功;0.2;70%;30
【知识点】滑轮组及其工作特点;滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】(1)根据图乙可知,横轴表示距离s,纵轴表示拉力,则阴影部分的面积S=Fs。根据W=Fs可知,阴影部分面积表示拉力做的功;
(2)物体上升的距离,则物体上升的速度为:;
(3)滑轮组的机械效率;
(4)拉力做的总功W=Fs=50N×3m=150J,则拉力的功率为:。
【分析】(1)根据W=Fs,结合长方形的面积公式分析解答;
(2)根据计算物体上升的距离,再根据计算物体上升的速度;
(3)根据计算滑轮组的机械效率;
(4)首先根据W=Fs计算拉力做的总功,再根据计算拉力的功率。
三、实验探究题(共4小题,满分25分)
25.(2019八下·龙岗月考)小明在探究“弹簧的长度与拉力的关系”时,利用图1所示器材并记录了相应数据,如表.
钩码质量(g) 0 50 100 150 200 250 300 400
指针位置(cm) 2 3 4 5 6 7 7.5 7.5
(1)此弹簧原长为    cm,每增加1N的拉力弹簧伸长    cm.
(2)分析数据,可得出的结论是    .
(3)小明作出了弹簧受力与弹簧长度的关系图2,其中正确的图象是    .
(4)小明用这根弹簧自制了一个弹簧测力计.他找来一个质量为 600g的物体进行测量,测量后,指针又回到0.5N处,小明犯了什么错误    
(5)小明又将实验器材如图3放置,每个物重 G=1N,则弹簧秤A的示数为   ,B的示数为   
(6)如图4,小明用弹簧测力计测一个钩码的重力,示数为G.将弹簧测力计倒过来,将钩码挂在吊环上,手提秤钩,则弹簧测力计的示数将     (“大于”“等于”“小于”)G.
【答案】(1)2;2
(2)在一定的范围内,弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比
(3)B
(4)测量的力超过了它的量程,所以去掉力后,指针不能恢复到原来位置
(5)1N;1N
(6)大于
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】(1)由表格中数据知,当拉力为0时,弹簧的长度为2cm,所以弹簧的原长为2cm;拉力每增大1N即钩码增大的质量,表中所示钩码增大100g时,弹簧伸长2cm;(2)表中数据可知:在0~250g的范围内,弹簧的长度随物体质量的增大而加长,即:在一定的范围内,弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比;(3)结合表中数据读图象,弹簧的原长为2cm,所以横坐标应从2cm处开始,A不符合题意;当超过弹簧的弹性限度,即使再增加物体的重力,弹簧也不会再伸长,C不符合题意;B符合题意;(4)弹簧有一定的弹性限度,使用弹簧秤时要看好量程和分度值,该同学一次挂质量600g,测量的力超过了它的量程,所以去掉力后,指针不能恢复到原来位置;(5)甲图中弹簧测力计右端由于物体的重力,受到了一个水平向右的1N的拉力;乙图中物体由于重力的作用会对弹簧测力计分别施加一个向左和一个向右的1N的拉力,弹簧测力计受到的力和甲图是一样的,弹簧测力计的示数也是1N;(6)将弹簧测力计倒过来使用时,测力计外壳、拉环等的重力都由弹簧来承担,会在测力计上显示一定的示数,从而使最终的测量结果偏大。
【分析】(1)当拉力为零时,测力计的长度即为其原长;计算出弹簧的伸长与增大的拉力之比,即为拉力增加1N弹簧伸长;
(2)根据在弹簧的弹性范围内,弹簧的伸长与拉力成正比的特点进行分析;
(3)根据实验数据,结合弹簧的变化规律选择合理的图像;
(4)要明确弹性是有一定限度的,超过弹性限度将不能恢复原状;
(5)弹簧测力计的示数反应的是测力计挂钩上力的大小;
(6)弹簧测力计的结构除弹簧外,还包括外壳、拉环等,这些都有一定的重力,如要倒过来使用,这些重力都会由弹簧来承担,会影响测量的结果。
26.在“推断物体不受力时的运动”实验中,小车自斜面顶端滑下,小车分别停在如图所示的位置。
(1)让小车从斜面同一高度滑下的目的是:使小车到斜面底端的   相同。
(2)300多年前,意大利科学家伽利略对类似的实验进行了分析,得出:运动的小车受到的阻力越   ,它的速度减小得就越慢。他还进一步推理得出如果水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,它将做   运动。
(3)牛顿在伽利略等科学家研究成果的基础上,通过科学推理概括出了著名的牛顿第一定律。可见,牛顿第一定律   (选填“能”或“不能”)直接由实验得出。
【答案】(1)速度
(2)小;匀速直线
(3)不能
【知识点】牛顿第一定律;阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)让小车从斜面同一高度滑下的目的是:使小车到斜面底端的速度相同。
(2)根据图片可知,运动的小车在木板上受到的阻力越小,它的速度减小得就越慢。他还进一步推理得出如果水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,它将做匀速直线运动。
(3)牛顿在伽利略等科学家研究成果的基础上,通过科学推理概括出了著名的牛顿第一定律。由于阻力为零时的情形无法直接模拟出来,因此牛顿第一定律不能直接由实验得出。
【分析】(1)小车到达斜面底端时的速度与它在斜面上的高度有关,即高度越大,则速度越大;
(2)根据图片提取信息,分析小车受到的阻力为零时运动状态的改变即可;
(3)注意小车受到的阻力为零时的情形是否可以模拟出来即可。
27.(2021八下·九龙坡期中)如图所示是小陶子用压强计“探究影响液体内部压强大小因素”的实验,除②图烧杯中装的是浓盐水外,其余烧杯中装的都是水,且①②③④中探头所处深度相同。
(1)压强计是通过U形管中液面的   来反映被测压强大小的;使用前检查装置是否漏气的方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果 U 形管中的液体能灵活升降,则说明装置   (选填“漏气”或“不漏气”);
(2)组装完好的压强计中的U形管   (选填“是”或“不是”)连通器,压强计U形管两边的液面应该   。
(3)比较②③两次实验,可以得出的结论是:当   相同时,   越大,液体压强越   (选填“大”或“小”)。
(4)比较①③④三次实验,可以得出的结论是:在同一液体的同一深度,液体内部压强与探头方向   (选填“有关”或“无关”)。
【答案】(1)高度差;不漏气
(2)不是;相平
(3)深度;液体密度;大
(4)无关
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的;用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气;
(2)如果U形管的一端不开口,则组装完好的压强计中的U形管不是连通器,压强计U形管两边的液面应该相平;
(3)因为盐水的密度大于水的密度,比较②③两次实验,可知探头所处深度相同时,②中U形管液面高度差较大,故②中探头所处位置的液体压强较大,总结出结论:当深度一定时,液体密度越大,液体的压强越大;
(4)比较①③④三次实验,液体密度相同,探头所处深度相同,橡皮膜的朝向改变,U形管的液面高度差相同,故三次实验中探头所处位置的液体压强相同,总结出结论:同一液体中在同一深度,液体内部压强与方向无关。
【分析】(1)实验中用U形管中液面的高度差来反映液体压强的大小这是一种转换法;掌握检查装置气密性时,用手轻轻按压几下橡皮膜,看液体能否灵活升降;
(2)上端开口,下端相连的容器叫连通器;用液体压强计测量液体内部压强大小,使用前要保持U形管两端的液面相平,当金属盒进入液体中,U形管液面差越大,液体压强越大;
(3)盐水的密度大于水的密度,比较②③两次实验,可知探头所处深度相同,但②中U形管液面高度差较大,故②中探头所处位置的液体压强较大。
(4)比较①③④三次实验,液体密度相同,探头所处深度相同,橡皮膜的朝向不同,U形管的液面高度差相同,故三次实验中探头所处位置的液体压强相同。
28.斜面是一种省力机械,斜面的省力情况与哪些因素有关呢?小明做了如下猜想:
猜想1:斜面的省力情况与斜面的表面材料有关;
猜想2:斜面的省力情况与斜面的倾斜程度有关;
猜想3:斜面的省力情况与物体受到的重力大小有关;
小明为验证上述猜想,利用如图所示的装置进行了实验,物体在沿斜面拉力的作用下做匀速直线运动,实验数据记录如下。
实验序号 1 2 3 4 5 6
斜面倾角/° 30 30 30 30 45 60
斜面的表面材料 木板 毛巾 木板 木板 木板 木板
物块重G/N 2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0
沿斜面拉力F/N 1.35 1.52 2.70 4.05 1.52 1.70
根据实验数据,回答下列问题:
(1)通过对比实验1,2中的数据可知使用斜面省力的情况与斜面的    有关。
(2)通过对比实验1、5、6中的数据,得出的结论是:在其他条件相同时,   ,提升物体越省力。
(3)为验证猜想3,小明做了实验    (填写实验序号),分析实验数据后,他认为这几次实验省力情况相同,依据是沿斜面的拉力与物块重力比值    (“相等”或“不等”)。
(4)完成实验后,小明沿斜面用1.8N的拉力将重为4N的物体从斜面底端匀速拉到了顶端,已知斜面长1.2m、高0.3m,则斜面的机械效率是    。
【答案】(1)表面材料
(2)斜面的倾斜程度越小
(3)1、3、4;相等
(4)56%
【知识点】斜面机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)根据表格数据1、2可知,其他因素相同,只有斜面的表面材料不同,那么得到:使用斜面省力的情况与斜面的表面材料有关;
(2)根据表格数据1、5、6可知,斜面的倾角越小,则拉力越小,那么得到:在其他条件相同时,斜面的倾斜程度越小,提升物体越省力。
(3)为了验证猜想3,即探究斜面的省力情况与物体重力的大小关系时,需要控制其它因素相同,只改变物体重力,故选实验1、3、4。计算出它们的拉力和重力的比值相等,因此省力情况相同。
(4)对物体做的有用功W有=Gh=4N×0.3m=1.2J,对物体做的总功:W总=Fs=1.8N×1.2m=2.16J,则斜面的机械效率:。
【分析】(1)根据表格数据,分析是按1、2中哪个因素不同即可;
(2)根据表格数据,分析实验1、5、6中哪个因素不同,并根据数据分析它和省力之间的关系;
(3)根据控制变量法的要求选择对照实验。计算出实验数据中拉力与重力的比值,最后比较即可。
(4)根据W有=Gh计算有用功,根据W总=Fs计算总功,最后根据计算斜面的机械效率。
四、计算题(共2小题,满分15分)
29.如图所示,有一个5.4kg、质量分布均匀的长方体物块水平放置在桌面上,物块长0.2m,宽0.1m,高0.1m,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3.求:
(1)物块的密度;
(2)如图甲中,物块水平放置时对桌面的压强;
(3)如图乙中,把物块竖直放置于足够大的容器内,然后倒入水,直至水深0.3m,物块受到水的浮力。
【答案】(1)解:长方体物块的体积为V=abh=0.2m×0.1m×0.1m=0.002m3,
物体的密度为:ρ2.7×103kg/m3;
答:物块的密度是2.7×103kg/m3;
(2)解:图甲中,物体对桌面的压力:F=G=mg=5.4kg×10N/kg=54N,
受力面积(物体与桌面的接触面积):S=ab=0.2m×0.1m=0.02m2,
物体对桌面的压强:p2.7×103Pa;
答:物块水平放置时对桌面的压强是2.7×103Pa;
(3)解:由(1)知,ρ物>ρ水,所以水深h=0.3m时,物体浸没在水中,
此时物体受到的浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.002m3=20N。
答:物块受到水的浮力是20N。
【知识点】压强的大小及其计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据 V=abh 计算长方体的体积,再根据 计算物体的密度;
(2)根据F=G=mg计算物体对桌面的压力,根据S=ab计算受力面积,最后根据计算物体对桌面的压强;
(3)将物体密度与水的密度比较,从而确定物体的浮沉状态,然后根据阿基米德原理 F浮=ρ液gV排 计算物体受到的浮力。
30.如图所示,把重为200N的物体沿高2m、长5m的粗糙斜面以0.5m/s的速度由底端匀速拉到顶端,拉力F恒为100N,求:
(1)拉力的功率;
(2)物体与斜面间的摩擦力。
【答案】(1)解:拉力做的功W总=Fs=100N×5m=500J,
物体运动的时间t10s,
拉力的功率P50W;
答:拉力的功率为50W;
(2)解:有用功W有用=Gh=200N×2m=400J,
克服摩擦力做的额外功为W额=W总﹣W有用=500J﹣400J=100J,
物体与斜面间的摩擦力f20N。
答:物体与斜面间的摩擦力为20N。
【知识点】功率的计算;有用功和额外功
【解析】【分析】(1)根据 W总=Fs 计算拉力做的总功,根据 计算物体运动的时间,最后根据 计算拉力的功率;
(2)根据 W有用=Gh 计算对物体做的有用功,根据 W额=W总-W有用 计算克服摩擦做的额外功,最后根据 计算物体受到的摩擦力。
河北保定市涿州市2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷
一、选择题(共18小题,满分40分)
1.(2020·章丘模拟)国际计量大会出于该科学家对蒸汽机发展做出的重大贡献,于1960年第11次会议采用他的名字为国际单位制中功率的单位,这位科学家是(  )
A.牛顿 B.焦耳 C.瓦特 D.安培
2.如图升旗时,旗杆顶端的装置是(  )
A.定滑轮﹣可改变用力的方向 B.动滑轮﹣﹣可以省力
C.动滑轮﹣可改变用力的方向 D.定滑轮﹣﹣可以省力
3.物体在太空中处于失重状态,如图所示叶光富将冰墩墩抛向王亚平(忽略空气阻力)。冰墩墩被抛出后,沿原有方向匀速前进。下列说法正确的是(  )
A.冰墩墩在空中能持续飞行,靠的是叶光富对它的推力
B.冰墩墩在空中能持续飞行,靠的是冰墩墩受到的惯性作用
C.“太空抛物实验”说明了牛顿第一定律是正确的
D.叶光富对冰墩墩的推力大于冰墩墩对叶光富的作用力
4.某同学对预防新冠肺炎措施中使用的一些物品进行了估测,其中最接近实际的是(  )
A.“测体温”:一只测温枪所受的重力约为40N
B.“勤洗手”:一瓶家用洗手液的质量约为50kg
C.“要消毒”:一张消毒湿巾的厚度约为0.2mm
D.“戴口罩”:拿起一只长方形口罩所做的功约为10J
5.如图所示,氦气球和空气球的体积相同,氦气球上浮受到的浮力为F1,空气球下沉受到的浮力为F2,下列说法正确的是(  )
A.F1>F2 B.F1=F2 C.F1<F2 D.无法判断
6.(2017九上·仪征期中)如图所示的四种剪刀中,最适用于剪开较硬物体的是(  )
A. B.
C. D.
7.一根粗细不均的实心圆木横放在水平地面上,用竖直向上的力F将其细端略提离地面,如图所示。若F=300牛,则该圆木的重力可能是(  )
A.300 牛 B.500 牛 C.600 牛 D.800 牛
8.下面关于功、功率、机械效率说法正确的是(  )
A.功率大的机械做功一定多
B.功率大的机械做功一定快
C.机械做功少,功率一定小,机械效率一定低
D.做有用功多的机械,机械效率一定高
9.(2019八下·揭西期末)一个重4.9N的物体,放入装满水的容器中时,溢出了0.4kg的水,则此物体在水中静止时将(  )
A.漂浮 B.悬浮 C.沉入底部 D.无法确定
10.小华把掉在教室地上的物理书拾起放在书桌上,他克服书的重力所做的功大约为(  )
A.0.5J B.2J C.10J D.50J
11.如图所示,力对物体做功的是(  )
A.用力搬石头,搬而未动
B.提着滑板在水平路面上前行
C.手举杠铃静止不动
D.物体在拉力的作用下升高
12.把一个重4N,体积为500cm3的实心物块轻放入盛水的烧杯中,当物块静止时在水中的状态及物块所受浮力是(  )
A.漂浮 4N B.悬浮 4N
C.下沉 3N D.漂浮 5N
13.一本书的长宽厚分别是30厘米、20厘米、10毫米,这本书共有100页,如果将这本书立放在书架上,对书架的压强大约是(  )
A.50帕 B.150帕 C.300帕 D.2000帕
14.如图所示,底端装有电子阀门的圆柱形容器放在水平桌面上,容器中装有适量的水,一木块漂浮在水面上,控制阀门,使容器中相同时间内流出的水量相等。下列物体受到的浮力F浮,桌面所受的压力大小F,木块底部所受水的压强p1和容器对桌面的压强p2随时间t变化的关系图线中,正确的是(  )
A. B.
C. D.
15.对下列现象涉及的物理知识描述正确的是(  )
A.运动员把杠铃从地上举过头顶﹣﹣﹣运动员对杠铃做了功
B.学生做引体向上﹣﹣﹣静止时人所受重力与单杠对人的拉力是一对平衡力
C.船由河里驶向海里会上浮一些﹣﹣﹣船所受到的浮力减小
D.抛出去的实心球在空中运动时﹣﹣﹣实心球运动状态不断改变
16.“蹦极”被称为“勇敢者的游戏”,如图所示,人将一根有弹性的绳了系在身上,另一端固定在跳台上。人从跳台跳下,落至图中A点时弹性绳刚好被拉直,下落至图中B点时弹性绳对人的拉力与人受到的重力大小相等,图中C点是人能达到的最低点。不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.从A点到B点,绳子弹性势能增大,重力做功变快
B.到达C点时,人的动能为零,受到的合力为零
C.从B点到C点,人的重力势能转化为动能
D.从B点到C点,人的动能一直在减小
17.水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个完全相同的圆柱形容器,容器内分别盛有等质量的液体,其中甲、丙、丁容器中的液体密度相同。将小球A放在甲容器的液体中,小球A静止时漂浮:将小球A放在乙容器的液体中,小球A静止时悬浮;将小球A用一段不计质量的细线与丙容器底部相连,并使其浸没在该容器的液体中,小球A静止;将小球A放在丁容器的液体中,用一根不计质量和体积的细杆压住小球A,使其浸没,且不与容器底接触,小球A静止。以下说法正确的是(  )
A.液体对容器底的压强p乙<p甲<p丙<p丁
B.物体A在液体中受到的浮力F浮甲=F浮乙<F浮丙=F浮丁
C.容器中液体的密度ρ甲=ρ丙=ρ丁>ρ乙
D.容器对桌面的压力F甲=F乙<F丙<F丁
18.(2018·南昌模拟)用图甲所示的滑轮组装置将放置在水平地面上,重为100 N的物体提升一定高度。当用图乙所示随时间变化的竖直向上的拉力F拉绳时,物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)下列计算结果正确的是(  )
A.0 s~1 s内,拉力F做的功是15 J
B.2 s~3 s内,拉力F的功率是24 W
C.0.5 s时,物体对地面的压力是30 N
D.动滑轮重20 N
二、填空题(共6小题,满分20分)
19.做功的两个必要因素是:有   作用在物体上,并且物体沿   通过了一段   。
20.中国跳水队被称为“梦之队”,跳水运动员在向下压跳板的过程中,跳板由于发生    (填“弹性”或“塑性”)形变,产生竖直向上的    力使运动员向上运动,说明力可以改变物体的    。
21.(2022八下·涿州期末)如图甲所示,物体甲重40N,被50N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止,如图乙所示,物体乙重60N,在35N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动,则物体甲受到的摩擦力f甲为   N,物体乙受到的摩擦力f乙为   N;水平拉力F乙停止作用而物体乙继续滑行的理由是   。
22.)浮沉条件的应用:
(1)密度计是依据   原理制成的。密度计在各种液体中受到的浮力   。
(2)轮船:轮船在不同的水中都处于   状态,但   不同,载重量即为排水量。
(3)潜水艇:靠改变   达到上浮和下沉的目的。
(4)热气球:依靠改变   达到上浮和下降的目的。
23.(2011·钦州)如图所示,是铺在钦州市新体育馆走廊上的一种花岗岩石块,每一石块长为0.6m,宽为0.3m,厚为0.045m,体积为0.0081m3,质量为21.06kg,这种石块的密度为2.6×103 kg/m3,一石块放在水平地面时,对地面的最小压强为    Pa.(g=10N/kg)
24.如图甲所示,滑轮组在竖直向上的拉力F作用下,将重为105N的物体匀速提起,在5s内绳子自由端移动的距离s=3m。图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动的距离s的关系图象。则图乙中阴影部分的面积所表示的物理量是:   ;物体上升的速度是    m/s;滑轮组提升该物体时的机械效率为    ,拉力做功的功率是    W。
三、实验探究题(共4小题,满分25分)
25.(2019八下·龙岗月考)小明在探究“弹簧的长度与拉力的关系”时,利用图1所示器材并记录了相应数据,如表.
钩码质量(g) 0 50 100 150 200 250 300 400
指针位置(cm) 2 3 4 5 6 7 7.5 7.5
(1)此弹簧原长为    cm,每增加1N的拉力弹簧伸长    cm.
(2)分析数据,可得出的结论是    .
(3)小明作出了弹簧受力与弹簧长度的关系图2,其中正确的图象是    .
(4)小明用这根弹簧自制了一个弹簧测力计.他找来一个质量为 600g的物体进行测量,测量后,指针又回到0.5N处,小明犯了什么错误    
(5)小明又将实验器材如图3放置,每个物重 G=1N,则弹簧秤A的示数为   ,B的示数为   
(6)如图4,小明用弹簧测力计测一个钩码的重力,示数为G.将弹簧测力计倒过来,将钩码挂在吊环上,手提秤钩,则弹簧测力计的示数将     (“大于”“等于”“小于”)G.
26.在“推断物体不受力时的运动”实验中,小车自斜面顶端滑下,小车分别停在如图所示的位置。
(1)让小车从斜面同一高度滑下的目的是:使小车到斜面底端的   相同。
(2)300多年前,意大利科学家伽利略对类似的实验进行了分析,得出:运动的小车受到的阻力越   ,它的速度减小得就越慢。他还进一步推理得出如果水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,它将做   运动。
(3)牛顿在伽利略等科学家研究成果的基础上,通过科学推理概括出了著名的牛顿第一定律。可见,牛顿第一定律   (选填“能”或“不能”)直接由实验得出。
27.(2021八下·九龙坡期中)如图所示是小陶子用压强计“探究影响液体内部压强大小因素”的实验,除②图烧杯中装的是浓盐水外,其余烧杯中装的都是水,且①②③④中探头所处深度相同。
(1)压强计是通过U形管中液面的   来反映被测压强大小的;使用前检查装置是否漏气的方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果 U 形管中的液体能灵活升降,则说明装置   (选填“漏气”或“不漏气”);
(2)组装完好的压强计中的U形管   (选填“是”或“不是”)连通器,压强计U形管两边的液面应该   。
(3)比较②③两次实验,可以得出的结论是:当   相同时,   越大,液体压强越   (选填“大”或“小”)。
(4)比较①③④三次实验,可以得出的结论是:在同一液体的同一深度,液体内部压强与探头方向   (选填“有关”或“无关”)。
28.斜面是一种省力机械,斜面的省力情况与哪些因素有关呢?小明做了如下猜想:
猜想1:斜面的省力情况与斜面的表面材料有关;
猜想2:斜面的省力情况与斜面的倾斜程度有关;
猜想3:斜面的省力情况与物体受到的重力大小有关;
小明为验证上述猜想,利用如图所示的装置进行了实验,物体在沿斜面拉力的作用下做匀速直线运动,实验数据记录如下。
实验序号 1 2 3 4 5 6
斜面倾角/° 30 30 30 30 45 60
斜面的表面材料 木板 毛巾 木板 木板 木板 木板
物块重G/N 2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0
沿斜面拉力F/N 1.35 1.52 2.70 4.05 1.52 1.70
根据实验数据,回答下列问题:
(1)通过对比实验1,2中的数据可知使用斜面省力的情况与斜面的    有关。
(2)通过对比实验1、5、6中的数据,得出的结论是:在其他条件相同时,   ,提升物体越省力。
(3)为验证猜想3,小明做了实验    (填写实验序号),分析实验数据后,他认为这几次实验省力情况相同,依据是沿斜面的拉力与物块重力比值    (“相等”或“不等”)。
(4)完成实验后,小明沿斜面用1.8N的拉力将重为4N的物体从斜面底端匀速拉到了顶端,已知斜面长1.2m、高0.3m,则斜面的机械效率是    。
四、计算题(共2小题,满分15分)
29.如图所示,有一个5.4kg、质量分布均匀的长方体物块水平放置在桌面上,物块长0.2m,宽0.1m,高0.1m,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3.求:
(1)物块的密度;
(2)如图甲中,物块水平放置时对桌面的压强;
(3)如图乙中,把物块竖直放置于足够大的容器内,然后倒入水,直至水深0.3m,物块受到水的浮力。
30.如图所示,把重为200N的物体沿高2m、长5m的粗糙斜面以0.5m/s的速度由底端匀速拉到顶端,拉力F恒为100N,求:
(1)拉力的功率;
(2)物体与斜面间的摩擦力。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】解:物理学中,各个物理量都有自己专用的单位,功率的国际单位是瓦特,简称瓦,符号为W;为了纪念在蒸汽机发展中作出杰出贡献的科学家瓦特,用他的名字作为功率的单位。
故答案为:C。
【分析】蒸汽机是瓦特发明的,利用瓦特做功率的单位。
2.【答案】A
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】解:A、定滑轮可以实现改变力的方向的目的.符合题意;
B、动滑轮可以省力,但是无法实现改变力的方向的目的.不符合题意;
C、动滑轮可以省力,但是无法实现改变力的方向的目的.不符合题意;
D、定滑轮不省力.不符合题意;
故选A.
【分析】旗杆上的机械装置要实现旗手向下对绳子施力,国旗上升的目的,根据定滑轮不省力可以改变力的方向的特点即可.
3.【答案】C
【知识点】牛顿第一定律;惯性及其现象
【解析】【解答】A.冰墩墩在空中能持续飞行,是因为有惯性的作用。A错误。
B.惯性是属性,不能用“受到”来描述,B错误。
C.该实验说明了物体不受任何外力作用时保持静止或匀速直线运动状态,证明了牛顿第一定律是正确的,C正确。
D. 叶光富对冰墩墩的推力和冰墩墩对叶光富的作用力是一对相互作用力,因此力的大小是相等的,D错误。
【分析】惯性是物体的一种固有属性 ,惯性只与质量有关;
4.【答案】C
【知识点】长度的估测
【解析】【解答】A.由重力公式测温枪的质量大约为0.04kg所以一支测温枪的重力大约为0.4N.
B.一瓶家用洗衣液的质量约为500g.
C.一张消毒湿巾的厚度约为0.2mm是接近实际的。
D.一只长方形口罩的质量约为假设拿起口罩的高度为1m
【分析】对常见物品的估测
5.【答案】B
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】,根据浮力公式可知,因为两球的体积相同,两球所受的浮力是相同的。故B答案正确。
【分析】由浮力公式计算
6.【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】要适用于剪开较硬物体,应该最省力。
A图,此剪刀努力臂与阻力臂的长度基本相等,所以不是太省力,A不符合题意;
B图,此剪刀阻力臂大,费力,B不符合题意;
C图,此剪刀阻力劈臂大,费力,C不符合题意;
D图,此剪刀的动力臂比阻力臂大得多,用时省力,适用于剪开较硬物体,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】剪断较硬的物体要使用省力杠杆,省力杠杆的动力臂较大.
7.【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】假设圆木为粗细均匀的,则重心在圆木的中心B,动力作用在A端,则AO=2BO。
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得:
则圆木的重力为。
因粗细不匀的圆木重心是偏向较粗的一端,故动力臂应该大于阻力臂的2倍,
根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可知,圆木的重力G应该大于600N。
故选D。
【分析】先假设圆木粗细均匀,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算圆柱的重力。再根据圆木的实际形状确定重心位置的变化,再确定动力臂和阻力臂的变化即可。
8.【答案】B
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】A.B.功率大的机械,做功快,但不一定做功多,A错误,B正确。
C.机械做工少,功率不一定小,与机械效率无关,C答案错。
D.根据公式可知,机械效率还与总功有关,有用功并不是唯一决定因素。
【分析】根据机械效率的概念解答。
9.【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】由阿基米德原理知道,物体受到的浮力是:F浮 =G排 =m排 g=0.4kg×9.8N/kg=3.92N,
由于G物>F浮,所以,物体静止时会沉在水底,故只有C符合题意。
故答案为:C
【分析】当物体受到的浮力小于重力时,物体会下沉直至沉底。
10.【答案】B
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】估测物理课本的质量为计算物理课本的重力:估测书桌的高为:就可根据做功公式为:B答案正确。
【分析】先对物理课本的估测,再用W=Gh来计算。
11.【答案】D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.搬而未动,没有在力的方向上发生距离,不满足做功条件,A错误;
B.人对滑板的力是向上提的力,而滑板在向上的方向没有发生距离,不做功,B错误;
C.手举杠铃原地不动,人给杠铃一个向上的力,而杠铃没有向上发生距离,人对杠铃没有做功,C错误;
D.物体在拉力做作用下升高,人对物体的拉力是向上的,物体在里的方向上发生了距离,人对物体做了功,D正确。
故选D。
【分析】物体做功的条件:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过了距离。
12.【答案】A
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】要判断木块在水中的状态,首先要比较木块的密度与水的密度案的关系。
实心木块的密度是:木块的密度小于水的密度,所以木块放入水中会处于漂浮状态。漂浮时,木块受到的浮力等于重力,所以
【分析】物体沉浮条件及其应用
13.【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】估测100页书的质量约为300g=0.3kg,将书放在书架上,书对书架的压力等于它的重力:受力面积(书的表面积):对书架的压强:接近2000Pa,选D答案。
【分析】质量的估测,压强的估算,单位换算。
14.【答案】B
【知识点】压强大小比较;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.在开始的一段时间内,木块处于漂浮状态,它受到的浮力始终等于重力,即浮力保持不变。当木块底部接触容器底部时,此时随着水量的减少它排开水的体积逐渐减小,则受到的浮力逐渐减小,因此浮力先不变后减小,故A错误;
B.桌面所受的压力大小F等于整个容器和水的总重力。由于容器中相同时间内流出的水量相等,则容器对桌面的压力F=G容器+G水-G减少×t,那么容器对桌面压力与时间t成一次函数关系。即当容器内有水时,压力逐渐减小;当没有水时,压力保持不变,故B正确;
C.在木块漂浮时,它进入水的深度不变;当木块触底后,木块底部所在水的深度逐渐减小。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,木块底部受到水的压强先不变后减小,故C错误;
D.根据可知,容器的底面积不变,则压强与压力成正比,那么容器对桌面的压强p2与桌面所受的压力大小F的图象的形状相同,故D错误。
故选B。
【分析】A.木块触底前为漂浮状态,根据漂浮条件分析浮力变化;木块触底后根据阿基米德原理分析受到浮力的变化;
B.桌面所受的压力大小F等于整个容器和水的总重力,据此写出桌面受到压力与时间的变化关系式,进而确定容器对桌面压力的变化规律;
C.从木块触底前和触底后两个阶段分析木块底部所在深度的变化,再根据液体按要求公式p=ρ液gh分析底部受到压强变化;
D.据结合桌面受到压力的图像分析判断。
15.【答案】A,B,D
【知识点】平衡力的辨别;浮力大小的计算;是否做功的判断
【解析】【解答】A.运动员拉着杠铃从地面举过头顶,有力作用在杠铃上(作用在物体上的力),杠铃在力的方向上通过了距离(物体在力的方向上发生了距离),所以运动员对杠铃左了功,A正确;
B.做引体向上时,当人拉住杠杆静止时,他所受到的重力与杠杆对他的拉力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一个物体上,所以是一对平衡力,B正确。
C.船由河驶向海,船始终处于漂浮状态,则船所受的浮力始终等于它的重力,而船的重力是不改变的,所以所受浮力也不变,C错误。
D.球在空中运动过程中,受到重力和阻力的作用,且这两个力不是平衡力,所以运动状态将发生改变,D正确。
故选ABD。
【分析】1.力做功的两个必要因素: 一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离 ;
2.根据二力平衡的条件判断;
3.漂浮:浮力等于重力;
4.物体受到平衡力作用时,其运动状态不变(物体处于静止状态或匀速直线运动状态);物体受非平衡力作用时,其运动状态会发生改变,体现在速度大小或运动方向上的变化。
16.【答案】A,D
【知识点】动能和势能的大小变化;是否做功的判断
【解析】【解答】根据题意我们可以知道:
最高点A点:重力势能转化成动能,重力势能越来越小,动能越来越大.
A点B点:合力方向向下,所以向下做加速运动,速度越来越快,动能越来越大,B点时速度达到最大;
B点C点:B点时合力为零,B点以下,合力方向向上与运动方向相反,所以运动员将向下做减速运动,速度越来越小,动能越来越小,最低点时速度为零,动能也为零.
A.综上所述,从A点到B点,绳子弹性势能增大,重力做功变快,即重力做功的功率增大,A正确;
B.到达C点时人的动能为零,但受到的合力不为零,B错误;
C.从B 点到C 点,动能减少,故不是重力势能化为动能,C错误;
D.从B 点到C 点,人的动能一直在减少,D 正确.
故选AD。
【分析】分段对人进行受力分析,从而判断能量的转化;
17.【答案】B,C
【知识点】压强大小比较;浮力大小的计算
【解析】【解答】AC.小球A在甲液体中漂浮,则ρ甲>ρA;小球A在乙液体中悬浮,则ρ乙=ρA;由于甲、丙、丁容器中的液体密度相同,则:ρ甲=ρ丙=ρ丁>ρA=ρ乙;
丙和丁中液体的深度大于甲中液体的深度,即:h丙=h丁>h甲;
则根据p=ρ液gh可知:p乙<p甲<p丙=p丁,
故A错误,C正确;
B.小球A在甲液体中漂浮,则:F浮甲=GA;小球A在乙液体中悬浮,则:F浮乙=GA,
所以F浮甲=F浮乙;
小球在甲中部分浸入液体中,丙和丁中全部浸没,则:V甲排<V丙排=V丁排;
由于ρ甲=ρ丙=ρ丁,根据F浮=ρgV排可知:F浮甲<F浮丙=F浮丁,所以F浮甲=F浮乙<F浮丙=F浮丁;故B正确;
D.相同的容器内分别盛有等质量的液体,把容器、液体、小球当做一个整体来看,则在甲液体中,小球漂浮容器对桌面的压力为:F甲=G容器+G液体+GA;
在乙液体中,小球悬浮水中,容器对桌面的压力:F乙=G容器+G液体+GA;
在丙液体中,小球被拉细线入水中,容器对桌面的压力:F丙=G容器+G液体+GA;
在丁液体中,小球被按入水中,把容器、液体、小球当做一个整体来看,除受到重力外,另外受到向下的压力F,则容器对桌面的压力:F丁=F+G容器+G液体+GA;
由以上分析可知,F甲=F乙=F丙<F丁,故D错误。
故选BC。
【分析】AC.首先根据浮沉条件比较甲和乙的密度大小,再根据甲、丙、丁密度相同比较四种液体的密度大小,最后确定液面高度,根据液体压强公式p=ρ液gh比较容器底部受到压强的大小;
B.根据浮沉条件比较甲和乙的浮力大小,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较甲、丙、丁受到浮力大小,最后比较四个浮力大小;
D.当没有外力作用时,根据F=G总比较容器对桌面的压力大小;当有外力作用时,对物体进行受力分析,根据平衡力的知识计算容器对桌面的压力大小,最后比较四个压力大小即可。
18.【答案】B,C,D
【知识点】功率的计算;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】由图甲图可知n=3,由乙可知0s 1s内,拉力F3=30N;则物体和动滑轮受到向上的总拉力F总=3F=3×30N=90N由图丙可知,此时重物处于静止状态,所以拉力F不做功,A不符合题意,0s 1s内,物体对地面的压力F压=G+G动 F总=100N+20N 90N=30N,C符合题意;(2)由图丙可知,在2 3s内,重物做匀速运动,v物=0.2m/s,由图乙可知此时拉力F2=40N,因为n=3所以绳子自由端移动速度v绳=3v物=3×0.2m/s=0.6m/s, P=Fv=40N×0.6m/s=24W,B符合题意;D. 由图丙可知在2 3s内,重物做匀速运动,由图乙可知此时拉力F2=40N,不计绳重和绳与轮之间的摩擦,则绳端拉力F= (G+G动),所以G动=3F2 G=3×40N 100N=20N,D符合题意。
故答案为:BCD.
【分析】由滑轮组的结构可以看出,承担物重的绳子股数n,则拉力F移动的距离s=nh;
(1)由图乙可知,在1~2s内的拉力,由图丁得出重物上升高度,利用s=nh求拉力端移动的距离,利用W=Fs求拉力做的功;
(2)由F-t图象得出在2~3s内的拉力F,由v-t图象得出重物上升的速度,求出拉力F的作用点下降的速度,利用P=Fv求拉力做功功率;根据F=(G+G动)计算动滑轮重力;
(3)由F-t图象得出在0s~1s时的拉力F,然后根据利用力的合成计算物体对地面的压力.
19.【答案】力;力的方向;距离
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】力对物体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。
【分析】做功的两个重要因素
20.【答案】弹性;弹;运动状态
【知识点】力的作用效果;弹力
【解析】【解答】跳水运动员在向下压跳板的过程中,压跳板的力使板发生弹性形变。
因为物体间力的作用是相互的,运动员在向下压跳板的过程中对跳板有向下的力,同时跳板对运动员有一个向上的弹力;
弹力使运动员向上运动,说明力可以改变物体的运动状态。
【分析】根据弹力的概念作答;物体间力的作用是相互的;力可以改变物体的运动状态和形状。
21.【答案】40;35;物体在35N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动,当停止施加拉力F乙时,物体由于惯性,仍保持向前的运动状态向前滑行。
【知识点】惯性及其现象;摩擦力的大小
【解析】【解答】以物体甲为研究对象,甲物体在水平方向受到压力和墙壁的支持力,竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,由于甲物体静止,因此这两对力都是平衡力,所以甲受到的摩擦力f甲=G甲=40N
以乙物体为研究对象,乙物体在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,水平方向受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力,由于乙匀速向右运动,因此拉力和摩擦力是一对平衡力,所以乙受到的摩擦力f乙=F乙=35N
物体在35N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动,当停止施加拉力F乙时,物体由于惯性,仍保持向前的运动状态向前滑行。
【分析】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;物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
22.【答案】(1)漂浮;相等
(2)漂浮;排开水的体积
(3)自身重力
(4)气体的密度
【知识点】浮力的利用
【解析】【解答】1.同一支密度计是用来测量密度的测量仪器,它是根据物体的漂浮条件制成的;由于密度计在不同液体中总是处于漂浮状态,所以它受到的浮力总是等于其自身重力。
2.轮船在不同的水中都处于漂浮状态,浮力都等于其自身重力,即轮船在不同水中所受的浮力都相等,根据可知,水的密度不同,排水体积不同。
3.潜水艇浸没在水中,潜水艇的体积不变(排开水的体积不变),受浮力不变;通过让海水进、出压力舱改变潜水艇自身重力,从而实现浮沉。
当潜水艇自重G减小,当时,潜水艇上浮;打开压力舱的阀门,让海水进入压力舱内,潜水艇自重G增大,当时,潜水艇下沉;当时,潜水艇悬浮,可以停在如何深度位置。
4.当给热气球内的气体加热时,气球内的气体膨胀、体积增大、密度减小,当自身所排开空气的重力大于本身的重力,即热气球上浮;
当停止加热时,气球内的气体温度降低,体积收缩,密度增大,当自身所排开空气的重力小于本身的重力,即时,热气球下降。由此可知,热气球是通过改变气体的密度来实现上升或下降。
【分析】1.密度计的制成原理,物体处于漂浮状态下,浮力等于重力;
2.物体处于漂浮状态下,浮力与重力的关系;阿基米德原理分析排水体积;
3.根据物体的浮沉条件分析怎样上浮和下沉;
4.热气球是通过改变热气球内气体的体积改变气体的密度,从而改变热气球收到空气的浮力与自重的关系实现升降的。
23.【答案】1170
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【解答】解:石块的重力G=mg=21.06kg×10N/kg=210.6N;平放时与地面的接触面积S=0.6m×0.3m=0.18m2;对地面的最小压强为P= = = =1170Pa.
故答案为:1170.
【分析】已知石块的质量,根据公式G=mg可求石块的重力,石块对地面的压力等于石块的重力;石块平放时与地面的接触面积最大,对地面的压强最小.
24.【答案】拉力做的总功;0.2;70%;30
【知识点】滑轮组及其工作特点;滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】(1)根据图乙可知,横轴表示距离s,纵轴表示拉力,则阴影部分的面积S=Fs。根据W=Fs可知,阴影部分面积表示拉力做的功;
(2)物体上升的距离,则物体上升的速度为:;
(3)滑轮组的机械效率;
(4)拉力做的总功W=Fs=50N×3m=150J,则拉力的功率为:。
【分析】(1)根据W=Fs,结合长方形的面积公式分析解答;
(2)根据计算物体上升的距离,再根据计算物体上升的速度;
(3)根据计算滑轮组的机械效率;
(4)首先根据W=Fs计算拉力做的总功,再根据计算拉力的功率。
25.【答案】(1)2;2
(2)在一定的范围内,弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比
(3)B
(4)测量的力超过了它的量程,所以去掉力后,指针不能恢复到原来位置
(5)1N;1N
(6)大于
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】(1)由表格中数据知,当拉力为0时,弹簧的长度为2cm,所以弹簧的原长为2cm;拉力每增大1N即钩码增大的质量,表中所示钩码增大100g时,弹簧伸长2cm;(2)表中数据可知:在0~250g的范围内,弹簧的长度随物体质量的增大而加长,即:在一定的范围内,弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比;(3)结合表中数据读图象,弹簧的原长为2cm,所以横坐标应从2cm处开始,A不符合题意;当超过弹簧的弹性限度,即使再增加物体的重力,弹簧也不会再伸长,C不符合题意;B符合题意;(4)弹簧有一定的弹性限度,使用弹簧秤时要看好量程和分度值,该同学一次挂质量600g,测量的力超过了它的量程,所以去掉力后,指针不能恢复到原来位置;(5)甲图中弹簧测力计右端由于物体的重力,受到了一个水平向右的1N的拉力;乙图中物体由于重力的作用会对弹簧测力计分别施加一个向左和一个向右的1N的拉力,弹簧测力计受到的力和甲图是一样的,弹簧测力计的示数也是1N;(6)将弹簧测力计倒过来使用时,测力计外壳、拉环等的重力都由弹簧来承担,会在测力计上显示一定的示数,从而使最终的测量结果偏大。
【分析】(1)当拉力为零时,测力计的长度即为其原长;计算出弹簧的伸长与增大的拉力之比,即为拉力增加1N弹簧伸长;
(2)根据在弹簧的弹性范围内,弹簧的伸长与拉力成正比的特点进行分析;
(3)根据实验数据,结合弹簧的变化规律选择合理的图像;
(4)要明确弹性是有一定限度的,超过弹性限度将不能恢复原状;
(5)弹簧测力计的示数反应的是测力计挂钩上力的大小;
(6)弹簧测力计的结构除弹簧外,还包括外壳、拉环等,这些都有一定的重力,如要倒过来使用,这些重力都会由弹簧来承担,会影响测量的结果。
26.【答案】(1)速度
(2)小;匀速直线
(3)不能
【知识点】牛顿第一定律;阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)让小车从斜面同一高度滑下的目的是:使小车到斜面底端的速度相同。
(2)根据图片可知,运动的小车在木板上受到的阻力越小,它的速度减小得就越慢。他还进一步推理得出如果水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,它将做匀速直线运动。
(3)牛顿在伽利略等科学家研究成果的基础上,通过科学推理概括出了著名的牛顿第一定律。由于阻力为零时的情形无法直接模拟出来,因此牛顿第一定律不能直接由实验得出。
【分析】(1)小车到达斜面底端时的速度与它在斜面上的高度有关,即高度越大,则速度越大;
(2)根据图片提取信息,分析小车受到的阻力为零时运动状态的改变即可;
(3)注意小车受到的阻力为零时的情形是否可以模拟出来即可。
27.【答案】(1)高度差;不漏气
(2)不是;相平
(3)深度;液体密度;大
(4)无关
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的;用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气;
(2)如果U形管的一端不开口,则组装完好的压强计中的U形管不是连通器,压强计U形管两边的液面应该相平;
(3)因为盐水的密度大于水的密度,比较②③两次实验,可知探头所处深度相同时,②中U形管液面高度差较大,故②中探头所处位置的液体压强较大,总结出结论:当深度一定时,液体密度越大,液体的压强越大;
(4)比较①③④三次实验,液体密度相同,探头所处深度相同,橡皮膜的朝向改变,U形管的液面高度差相同,故三次实验中探头所处位置的液体压强相同,总结出结论:同一液体中在同一深度,液体内部压强与方向无关。
【分析】(1)实验中用U形管中液面的高度差来反映液体压强的大小这是一种转换法;掌握检查装置气密性时,用手轻轻按压几下橡皮膜,看液体能否灵活升降;
(2)上端开口,下端相连的容器叫连通器;用液体压强计测量液体内部压强大小,使用前要保持U形管两端的液面相平,当金属盒进入液体中,U形管液面差越大,液体压强越大;
(3)盐水的密度大于水的密度,比较②③两次实验,可知探头所处深度相同,但②中U形管液面高度差较大,故②中探头所处位置的液体压强较大。
(4)比较①③④三次实验,液体密度相同,探头所处深度相同,橡皮膜的朝向不同,U形管的液面高度差相同,故三次实验中探头所处位置的液体压强相同。
28.【答案】(1)表面材料
(2)斜面的倾斜程度越小
(3)1、3、4;相等
(4)56%
【知识点】斜面机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)根据表格数据1、2可知,其他因素相同,只有斜面的表面材料不同,那么得到:使用斜面省力的情况与斜面的表面材料有关;
(2)根据表格数据1、5、6可知,斜面的倾角越小,则拉力越小,那么得到:在其他条件相同时,斜面的倾斜程度越小,提升物体越省力。
(3)为了验证猜想3,即探究斜面的省力情况与物体重力的大小关系时,需要控制其它因素相同,只改变物体重力,故选实验1、3、4。计算出它们的拉力和重力的比值相等,因此省力情况相同。
(4)对物体做的有用功W有=Gh=4N×0.3m=1.2J,对物体做的总功:W总=Fs=1.8N×1.2m=2.16J,则斜面的机械效率:。
【分析】(1)根据表格数据,分析是按1、2中哪个因素不同即可;
(2)根据表格数据,分析实验1、5、6中哪个因素不同,并根据数据分析它和省力之间的关系;
(3)根据控制变量法的要求选择对照实验。计算出实验数据中拉力与重力的比值,最后比较即可。
(4)根据W有=Gh计算有用功,根据W总=Fs计算总功,最后根据计算斜面的机械效率。
29.【答案】(1)解:长方体物块的体积为V=abh=0.2m×0.1m×0.1m=0.002m3,
物体的密度为:ρ2.7×103kg/m3;
答:物块的密度是2.7×103kg/m3;
(2)解:图甲中,物体对桌面的压力:F=G=mg=5.4kg×10N/kg=54N,
受力面积(物体与桌面的接触面积):S=ab=0.2m×0.1m=0.02m2,
物体对桌面的压强:p2.7×103Pa;
答:物块水平放置时对桌面的压强是2.7×103Pa;
(3)解:由(1)知,ρ物>ρ水,所以水深h=0.3m时,物体浸没在水中,
此时物体受到的浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.002m3=20N。
答:物块受到水的浮力是20N。
【知识点】压强的大小及其计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据 V=abh 计算长方体的体积,再根据 计算物体的密度;
(2)根据F=G=mg计算物体对桌面的压力,根据S=ab计算受力面积,最后根据计算物体对桌面的压强;
(3)将物体密度与水的密度比较,从而确定物体的浮沉状态,然后根据阿基米德原理 F浮=ρ液gV排 计算物体受到的浮力。
30.【答案】(1)解:拉力做的功W总=Fs=100N×5m=500J,
物体运动的时间t10s,
拉力的功率P50W;
答:拉力的功率为50W;
(2)解:有用功W有用=Gh=200N×2m=400J,
克服摩擦力做的额外功为W额=W总﹣W有用=500J﹣400J=100J,
物体与斜面间的摩擦力f20N。
答:物体与斜面间的摩擦力为20N。
【知识点】功率的计算;有用功和额外功
【解析】【分析】(1)根据 W总=Fs 计算拉力做的总功,根据 计算物体运动的时间,最后根据 计算拉力的功率;
(2)根据 W有用=Gh 计算对物体做的有用功,根据 W额=W总-W有用 计算克服摩擦做的额外功,最后根据 计算物体受到的摩擦力。

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