湖南省长沙市华益中学2022-2023物理八年级下学期期末试卷

湖南省长沙市华益中学2022-2023学年物理八年级下学期期末试卷
一、选择题(每小题3分,共36分,第1~10题单选,第11~12题双选)
1.在农村有句俗语“迎客饺子送客面”.在下列过程中,主要体现力改变物体运动状态的是(  )
A.把菜切碎
B.把面擀成面皮
C.把面皮捏成饺子
D.饺子在沸水中受力翻滚上下运动
2.在北京天安门广场,伴随着嘹亮的国歌声,五星红旗冉冉升起.这是因为旗杆顶部有一个滑轮,如图,该滑轮的作用是(  )
A.增大绳子自由端移动的距离C.减少拉力做功
B.改变拉力的方向D.减小拉力
3.如图所示物体正常使用时,不属于弹性形变的是(  )
A.压弯的跳竿 B.拉长的弹簧
C.拉开的弓 D.捏成团的橡皮泥
4.下列做法是为了防止惯性带来危害的是(  )
A.标枪运动员掷枪前助跑
B.拍打窗帘清除它上面的浮灰
C.小型客车的驾驶员必须使用安全带
D.锤子的锤头变松了,撞击锤头下端使锤头紧套在锤柄上
5.如图所示的实例中,目的为了减小压强的是(  )
A.书包带做的较宽 B.逃生锤锤头很尖
C.图钉尖部很尖 D.切蛋器钢丝很细
6.如图所示,关于物体受到的浮力及其应用,下列说法正确的是(  )
A.图甲所示,当孔明灯内部空气密度比外部空气的密度小到一定程度,孔明灯才上升
B.图乙所示,轮船从长江驶入海洋的过程中,浮力变大
C.图丙所示,良种所受浮力小于重力,次种所受浮力大于重力
D.图丁所示,潜水艇在水面以下,下沉过程中,重力不变,浮力变小
7.如图所示的现象中,不是利用大气压作用的是(  )
A.吸盘挂钩被压在墙上 B.杯中水不流出纸片不掉下来
C.液体从容器侧里的孔中喷出 D.用吸管吸饮料
8.国产C919大型客机于2022年9月完成全部适航审定工作后,获中国民用航空局颁发的型号合格证,将于2022年底交付首架飞机.这标志着我国具备自主研制世界一流大型客机能力.关于C919客机,下列说法中正确的是(  )
A.飞机落地后继续滑行,是因为受到惯性的作用
B.国产大飞机能够起飞,是因为受到空气的浮力
C.客机座椅设计得很柔软,是为了减小乘客对座椅的压力
D.机翼被设计成“上凸下平”的形状,利用“流速越大压强越小”的原理获得升力
9.如图所示,作用在物体上的力属于平衡力的是(  )
A. B.
C. D.
10.如图所示,AB=BC,石头对杠杆的阻力F压,且方向垂直于杠杆.如在D端施加不同方向的外力,用杠杆撬起石头(忽略杠杆的质量).其中F1和F3沿竖直方向,F2和F4垂直于杠杆,则这些外力(  )
A.F1最小 B.F2最小 C.F3最小 D.F4最小
11.如图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图.下列说法中正确的是(  )
A.从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃做功
B.从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃不做功
C.从上挺到站立的过程中,运动员对杠铃不做功
D.举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃不做功
12.如图所示,我国自行研制的首型舰载多用途歼-15战斗机,在“辽宁舰”成功进行首次起降飞行训练的情景.下列有关航母和舰载飞机的说法中正确的是(  )
A.飞机降落过程中,以飞机为参照物,则航母是静止的
B.飞机静止在甲板时,受到的重力与支持力是平衡力
C.规载机从跑道上起飞后,航母所受的浮力变小
D.舰载机从跑道上起飞后,航母底部所在处海水的压强将变大
二、填空题(每空2分,共22分)
13.排球运动员扣球时,感到手疼,说明力的作用是   ;从不同方向击球,球向不同方向飞出,说明力的   会影响力的作用效果.
14.1644年,意大利科学家托里拆利首先精确地测出了大气压强的值,小兰在做这个实验时,准确地测得水银柱的高度为750mm,此时的大气压   1个标准大气压.若她把玻璃管向右倾斜一些,管内水银柱的液面高度将   .
15.2023年5月30日9时31分,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,飞船入轨后,按照预定程序与空间站组合体进行自主快速交会对接.火箭加速升空过程中,动能   ,机械能   .
16.如图所示,大石头质量为0.6t,一辆叉车用10s将大石头沿竖直方向匀速提升1m,后再用5s将大石头沿水平方向匀速移动2m,在此过程中叉车对货物做的功是   J,在叉车对物体做功的过程中,叉车对物体做功的功率是   W.(g取10N/kg)
17.如图所示,轻质杠杆CD可绕O点转动,OC:OD=1:2.边长为0.1m的均匀正方体A放置在水平地面上,上方通过轻质细线与轻质杠杆的C端连在一起.将重为2kg的物体B放入轻质托盘中,一起挂在杠杆D端,此时A对地面的压强为8000pa.(g取10N/kg)
(1)B的重力为   N;
(2)此时C端绳子所受的拉力为   N;
(3)若沿竖直方向将A切去一部分,然后将切去的部分放在托盘中,要使A对地面的压力为65N,应将物块A沿竖直方向切去的质量为   kg.(整个过程杠杠始终保持水平,忽略支点处的摩擦)
三、实验探究题(每空2分,共28分)
18.地球附近的物体都要受到重力,小敏同学利用弹簧测力计测出物体的重力大小.
(1)使用弹簧测力计测重力前,应先将测力计在   方向调零;
(2)如图是他第测出两个钩码的重力,为   N.
19.如图所示为探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验.
(1)物体完全浸没在水中受到的浮力为   N;
(2)分析比较实验步骤①和   (填两个实验序号)可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;
(3)利用实验步骤①③⑤,可以得出结论:物体在液体中所受浮力大小与   有关.
20.小明在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,选择如下器材:长木板和表面固定有棉布的长木板、长方形木块(各表面粗糙程度相同)、砝码、弹簧测力计等.
(1)实验中用弹簧测力计沿水平方向拉动放置在长木上的物块,使其做   运动,此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小;图为完成本实验设计的操作方案,得到的实验数据记录如表:
实验情景 甲 乙 丙 丁
测力计示数/N 1.50 1.50 2.10 2.50
(2)比较甲、乙两次实验可知,滑动摩擦力大小与接触面积的大小   ;
(3)拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛,这是应用了   两次实验得出的结论.
21.在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中.
(1)用手指轻压金属盒橡皮膜,观察U形管液面高度差是否有明显变化,这是为了检查压强计的   ;
(2)通过比较A、B、C三图可知,在液体内部的同一深度,向各个方向的压强   ;
(3)通过比较C、D两图可知,同一液体,   越大,压强越大.
22.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,实验小组用如图所示的装置进行了实验,实验数据记录如表所示.
序号 钩码总重 G/N 钩码上升 高h/cm 拉力 F/N 绳端移动距 离s/cm 机械效率 η
1 2 10 0.8 30 83.3%
2 4 10 1.5 30  
3 6 10 2.2 30 90.9%
(1)第二次数据中,滑轮组的机械效率为   %;(保留一位小数)
(2)分析1、2、3次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物所受重力越大,滑轮组的机械效率越   (选填“高”或“低”);
(3)结合生产生活实际,用滑轮组提升重物时,下列选项中也可提高机械效率的是____(填序号).
A.增大绳重
B.减轻动滑轮重
C.加快物体提升的速度
四、综合计算题(第23题6分,第24题8分,共14分)
23.某同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景,设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料,动滑轮重为30N,若他用大小F的拉力将重为450N的材料在20s内提升了10m,该同学重为500N.(不计绳重和摩擦,绳子不会断裂,g取10N/kg).求:
(1)物体上升的速度是多少?
(2)该过程中,利用滑轮组做的有用功是多少?
(3)该同学利用此滑轮组最多能提起多重的建筑材料?
24.如图所示,放置在水平桌面上的实心均匀物体A、B和薄壁容器C都为正方体.A的边长为10cm,其质量为2.4kg.B的边长为20cm,其密度为0.6g/cm3.C的重力为9N,边长为30cm.一开始在容器C内装15cm深的水.忽略物体吸附液体等次要因素.(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)求容器C中水对容器底部的压强;
(2)求B的质量;
(3)求A单独放在地面上时,A对地面的压强;
(4)若将A、B其中一个在上,另一个在下叠着,整个过程A、B保持重心在同一直线上,缓慢竖直放入容器内,静止时,请判断是否会出现:正方体物体B与其下方物体(A或容器底部)接触但压力刚好为0的情况.如果存在,请求出此时容器对桌面的压强;如果不存在,请分析需要注水还是抽水才能满足上述情况,并计算注水或抽水的质量.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】物体运动状态的变化
【解析】【解答】A.把菜切碎,力使菜的形状改变,A不符合题意;
B.把面擀成面皮,面的形状发生改变,B不符合题意;
C.把面皮捏成饺子,面皮的形状改变了,C不符合题意;
D.饺子在沸水中受力翻滚上下运动,饺子的运动状态在改变,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】力可以改变物体的形状,可以改变物体的运动状态;物体的运动速度、方向等改变,是运动状态在变化。
2.【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A.旗杆顶的滑轮是定滑轮,使用定滑轮,不能改变绳子自由端移动的距离,A不符合题意;
B.使用定滑轮时,绳子向下用力,国旗上升,改变拉力的方向,B符合题意;
C.定滑轮可以改变方向,不能减少拉力做功,C不符合题意;
D.使用定滑轮能改变方向,不能省力,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】定滑轮可以改变力的方向,不省力,不省距离。
3.【答案】D
【知识点】弹力
【解析】【解答】A.压弯的跳竿,能恢复原状,发生了弹性形变,A不符合题意;
B.拉长的弹簧,能恢复原状,发生了弹性形变,B不符合题意;
C.拉开的弓,能恢复原状,发生了弹性形变,C不符合题意;
D.捏成团的橡皮泥,不能恢复原状,不是弹性形变,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】物体发生形变且能恢复原状,是弹性形变。
4.【答案】C
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.标枪运动员掷枪前助跑,标枪具有向前的运动趋势,利用了标枪的惯性,A不符合题意;
B.拍打窗帘清除它上面的浮灰,浮灰由于具有惯性,离开窗帘,使窗帘变干净,利用了浮灰的惯性,B不符合题意;
C.小型客车的驾驶员必须使用安全带,防止刹车时,驾驶员具有的惯性继续向前运动,造成危害,C符合题意;
D.锤子的锤头变松了,撞击锤头下端,锤柄受力停止运动,锤头由于具有惯性,继续向下运动,使锤头紧套在锤柄上,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】惯性是物体继续保持原有状态的性质。
5.【答案】A
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.书包带做的较宽,增大受力面积,可以减小压强,A符合题意;
B.逃生锤锤头很尖,减小受力面积,增大了压强,B不符合题意;
C.图钉尖部很尖,减小了受力面积,使压强变大,C不符合题意;
D.切蛋器钢丝很细,受力面积更小,压强更大,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】压力一定时,减小受力面积,可以增大压强,受力面积越大, 压强越小。
6.【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】A.孔明灯上浮时,受力不平衡,浮力大于重力,即ρ外气gV排>ρ内气gV排,则ρ外气>ρ内气,空气密度不变,灯内密度变小,孔明灯才上升,A符合题意;
B.轮船从长江驶入海洋的过程中,轮船始终漂浮,根据二力平衡,浮力等于重力,重力不变,浮力不变,B不符合题意;
C.良种在液体中沉底,所受浮力小于重力,次种在液体中漂浮,根据二力平衡,所受浮力等于重力,C不符合题意;
D.潜水艇在水面以下,下沉时,水仓内进水,潜水艇的重力变大,液体密度和排开液体的体积不变,浮力不变,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】孔明灯内的气体密度小于外界密度,受到浮力而上升;漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;浮力和深度无关,完全在液面下的物体,深度改变时,浮力不变。
7.【答案】C
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【解答】A.吸盘挂钩内气体被排出,气压减小,在大气压的作用下压在墙上,A不符合题意;
B.覆杯实验中,在大气压的作用下,杯中水不流出,纸片不掉下来,B不符合题意;
C.液体从容器侧里的孔中喷出,是因为液体对容器侧壁有压强,C符合题意;
D.用吸管吸饮料时,吸管中的气体减小,气压变小,大气压将饮料压入口中,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】吸盘挂钩、覆杯实验、吸管喝饮料利用了大气压的作用;液体从侧壁流出利用了液体压强。
8.【答案】D
【知识点】惯性及其现象;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.飞机落地后继续滑行,是因为飞机具有惯性,保持原有状态,A不符合题意;
B.国产大飞机能够起飞,是因为飞机机翼上方流速大压强小,机翼获得了升力而升空,B不符合题意;
C.客机座椅设计得很柔软,受到压力后,可以增大受力面积,能减小乘客对座椅的压强,C不符合题意;
D.机翼设计成“上凸下平”的形状,利用“流速越大压强越小”的原理获得升力,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】飞机机翼上方流速大,压强小,获得升力升空;惯性是物体继续保持原有状态的性质。
9.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】二力平衡的条件是,力的大小相等、方向相反、在同一直线,同一物体上,
A,符合二力平衡的条件,A符合题意;
B.两个力不在同一直线上,不符合二力平衡条件,B不符合题意;
C.两个力的大小相等,不符合二力平衡条件,C不符合题意;
D.两个力不在同一直线上,不符合二力平衡条件,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据二力平衡的条件,判断力是否平衡。
10.【答案】D
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】使用杠杆撬起石头时,若使动力最小,需要力臂最大,此时支点到力的作用点D的距离最大,需要以A为支点,作用在D点的力若最大,动力需要和最大的力臂OD垂直,且向上用力,将石头撬起,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】杠杆上最大的力臂,是支点到力的作用点的连线,最小的力和最大的力臂垂直,根据阻力方向,判断动力方向。
11.【答案】A,D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.从发力到上拉过程中,杠铃受力,且在力的方向移动距离,运动员对杠铃做功,A符合题意;
B.从上拉到翻站的过程中,杠杆受到向上的力且向上移动了距离,运动员对杠铃做了功,B不符合题意;
C.从上挺到站立的过程中,杠杆受到向上的力且向上移动了距离,运动员对杠铃做了功,C不符合题意;
D.举着杠铃稳定站立时,杠铃受力,但没有移动距离,运动员对杠铃不做功,D符合题意。
故答案为:AD.
【分析】物体受力且在力的方向移动距离,力对物体做了功。
12.【答案】B,C
【知识点】液体压强的特点;浮力的利用;参照物及其选择
【解析】【解答】A.飞机降落时,飞机和航母有位置变化,以飞机为参照物,航母是运动的,A不符合题意;
B.飞机静止在甲板时,处于平衡状态,受到的重力与支持力大小相等、方向相反、在同一直线、同一物体上,是平衡力,B符合题意;
C.舰载机从跑道上起飞后,航母的总重力减小,由于航母漂浮,浮力等于自身重力,航母所受的浮力变小,C符合题意;
D.舰载机从跑道上起飞后,航母受到的浮力变小,排开海水的体积变小,舰体上升,根据p=ρgh,深度变小,底部所在处海水的压强将变小,D不符合题意。
故答案为:BC.
【分析】相对于参照物,有位置变化是运动的;静止的物体受到平衡力的作用;漂浮的物体受到的浮力等于自身重力;液体密度一定时,深度变小, 液体压强变小。
13.【答案】相互的;方向
【知识点】力的三要素及力的示意图;力作用的相互性
【解析】【解答】排球运动员扣球时,手对球有力的作用,同时球对手有反作用力,会感到手疼,说明力的作用是相互的;从不同方向击球,力的方向不同,球向不同方向飞出,说明力的方向会影响力的作用效果。
【分析】物体间力的作用是相互的;力的大小、方向和作用点影响力的作用效果。
14.【答案】小于;不变
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】托里拆利首先测出了大气压强的值,大气压越大, 支持的水银柱高度越大,标准大气压可以支持的水银柱的高度为760cm,当水银柱的高度为750mm,说明此时的大气压小于1个标准大气压;当把玻璃管倾斜一些,由于大气压不变,水银柱的竖直高度不变,则水银管内水银柱的液面高度不变。
【分析】标准大气压时,水银柱高度为760cm;水银管倾斜,液柱的竖直高度不变。
15.【答案】变大;变大
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】火箭加速升空过程中,质量不变,速度变大,动能变大,高度变大,重力势能变大,总机械能变大。
【分析】质量一定时,动能和速度有关,重力势能和高度有关。
16.【答案】6000;600
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】叉车对大石头的力向上,克服重力做功为W=Gh=0.6×103kg×10N/kg×1m=6000J;水平方向移动时,石头受到的力是竖直方向的,此时力不做功,做功时,功率为。
【分析】根据W=Gh,计算做功多少;根据,计算功率的大小。
17.【答案】(1)20
(2)40
(3)2
【知识点】压强的大小及其计算;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】(1)根据B的质量,计算重力为GB=mg=2kg×10N/kg=20N;
(2)杠杆平衡时,作用在D点的拉力等于物体B的重力,根据杠杆的平衡条件,FC×OC=FD×OD,C端绳子所受的拉力为;
(3)A的底面积S=0.1m×0.1m=0.01m2,A对水平地面的压力:F压=pS=8000Pa×0.01m2=80N,根据相互作用力大小相等,A受到的支持力为80N,A的重力为:G=FC+F支=40N+80N=120N,若沿竖直方向将A切去一部分,设切去部分的重力为 G=GA,
则剩余部分的重力为,将切去的部分放在托盘中,D点的拉力,
杠杆始终保持水平,根据杠杆的平衡条件可知,FC'×OC=FD'×OD,;
根据A对水平地面的压力:F压'=G '-FD',即:,解得:n=24,
切去部分的重力为:,切去的质量为.
【分析】(1)根据G=mg,计算物体受到的重力;
(2)根据杠杆的平衡条件,计算杠杆上拉力的大小;
(3)利用F=pS,计算压力,结合物体受到的拉力和支持力,计算重力;利用切去的部分,结合杠杆的平衡条件和物体对水平面剩余压力的大小,计算切去的重力,再利用,计算重力。
18.【答案】(1)水平
(2)1.8
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】(1)重力的方向竖直向下,测量物体的重力时,弹簧测力计的指针需要在竖直方向调零;
(2)根据图像,测力计的分度值为0.2N,指针在2前1格,为1.8N,根据钩码受到的重力和拉力是一对平衡力,判断重力为1.8N。
【分析】(1)使用测力计前,需要指针在使用的方向调零;
(2)根据指针位置, 测量力的大小。
19.【答案】(1)1
(2)③④
(3)甲丁
【知识点】浮力大小的计算;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验中,
(1)根据步骤①,测力计指针在3后1格,示数为3.2N,则物体的重力为3.2N,物体完全浸没在水中时,步骤③,测力计拉力为2.2N,则受到的浮力F浮=3.2N-2.2N=1N;
(2)探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度的关系时,需要保持液体密度和排开液体的体积相同,而深度不同,根据实验步骤①和③④,深度不同时,测力计的拉力相同,说明浮力不变,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;
(3)根据实验步骤①③⑤,排开液体的体积相同,但液体密度不同,测力计拉力不同,浮力不同,可以得出:物体在液体中所受浮力大小与液体密度有关。
【分析】(1)根据测力计的指针位置,测量物体的重力和测力计对物体的拉力,利用F浮=G-F拉,测量浮力;
(2)物体受到的浮力和深度无关;
(3)排开液体的体积相同时,浮力和液体密度有关。
20.【答案】(1)匀速直线
(2)无关
(3)甲丁
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,
(1)实验中,用弹簧测力计水平方向拉动物块,做匀速直线运动,使物体受到平衡力,根据二力平衡条件,弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小;
(2)根据甲、乙两次实验,木块平放和侧放时,压力和接触面的粗糙程度一定,受力面积不同,测力计拉力相同,即摩擦力相同,可知,滑动摩擦力大小与接触面积的大小无关;
(3)拔河比赛时,队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,可以增大摩擦力,从而易于获胜;在实验中,需要保持压力相同,改变接触面的粗糙程度,是甲、丁两次实验得出的结论。
【分析】(1)测量摩擦力大小的影响因素时,测力计拉动物体在水平方向匀速直线运动;
(2)当压力和接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小和接触面积无关;
(3)压力一定时,接触面的粗糙程度越大, 滑动摩擦力越大。
21.【答案】(1)气密性
(2)大小相等
(3)深度
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】探究影响液体内部压强大小的因素实验中,
(1)实验前,金属盒和U形管的一端需要密闭,便于反映液体内部压强的大小,轻压金属盒橡皮膜,观察U形管液面高度差是否有明显变化,可以检查压强计的气密性;
(2)通过A、B、C三图,液体密度和深度相同,金属盒的方向不同,U形管液面高度差相同,液体压强相等,可知,在液体内部的同一深度,向各个方向的压强大小相等;
(3)通过C、D两图,液体密度相同,深度不同,深度越深,U形管液面高度差更大,液体压强越大,可知,同一液体,深度越大,压强越大。
【分析】(1)按压橡皮膜时,若U形管液面高度差有变化,装置密封性好;
(2)液体密度和深度相同时,液体内部向各个方向压强相等;
(3)相同液体中,深度越深,液体压强越大。
22.【答案】(1)88.9%
(2)高
(3)B
【知识点】机械效率的计算;滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】测量滑轮组的机械效率的实验中,
(1)根据数据,计算滑轮组的机械效率为;
(2)分析1、2、3次实验的数据,滑轮组相同,物体重力分别为2N,4N,6N,机械效率为83.3%、88.9%和90.9%,可知,使用同一滑轮组提升重物时,物体重力越大,滑轮组的机械效率越高;
(3)A.增大绳重力,相当于增大了额外功,不能提高机械效率,A不符合题意;
B.减轻动滑轮重,相当于减小额外功,能提高滑轮组的机械效率,B不符合题意;
C.加快提升的速度,有用功和额外功都不受影响,不能改变机械效率,C不符合题意。
【分析】(1)根据,计算滑轮组的机械效率的大小;
(2)动滑轮相同时,物体重力越大, 机械效率越大;
(3)提高机械效率的方法有:减小绳重、减小摩擦力,减小动滑轮的重力,增大物体的重力等。
23.【答案】(1)0.5m/s
(2)4500J
(3)1470N
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)根据物体的距离和时间,计算速度;
(2)计算滑轮组的有用功W=Gh=450N×10m=4500J;
(3)不计绳重和摩擦时,绳子上最大的拉力等于人体重力,为500N;则物体的最大重力为G物=nF=G动=3×500N=30N=1470N。
【分析】(1)根据,计算速度;
(2)根据W=Gh,计算做功多少;
(3)根据G物=nF=G动,计算最大的物体重力。
24.【答案】(1)1500Pa
(2)4.8kg
(3)2400Pa
(4)略
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】(1)计算容器底受到的压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa;
(2)计算B的质量为m=ρV=0.6g/cm3×20cm×20cm×20cm=4800g=4.8kg;
(3)计算A对地面的压强为;
(4)当AB叠放时放入C容器的水中,与容器底接触但不受力,说明物体AB受到的浮力等于重力大小,AB的总重力为GAB=m总g=(4.8kg+2.4kg)×10N/kg=72N;浮力为72N,需要排开水的体积为,物体B的体积VB=(20cm)3=8000cm3,V排【分析】(1)根据p=ρgh,计算液体压强的大小;
(2)根据m=ρV,计算物体的质量;
(3)根据,计算物体对地面的压强;
(4)通过AB排开体积和容器中总体积,判断AB的放置方式,再根据B对下方物体的压力特点,判断B的状态和排开水的体积,计算深度,判断加水,根据m=ρV,计算加水的质量。
湖南省长沙市华益中学2022-2023学年物理八年级下学期期末试卷
一、选择题(每小题3分,共36分,第1~10题单选,第11~12题双选)
1.在农村有句俗语“迎客饺子送客面”.在下列过程中,主要体现力改变物体运动状态的是(  )
A.把菜切碎
B.把面擀成面皮
C.把面皮捏成饺子
D.饺子在沸水中受力翻滚上下运动
【答案】C
【知识点】物体运动状态的变化
【解析】【解答】A.把菜切碎,力使菜的形状改变,A不符合题意;
B.把面擀成面皮,面的形状发生改变,B不符合题意;
C.把面皮捏成饺子,面皮的形状改变了,C不符合题意;
D.饺子在沸水中受力翻滚上下运动,饺子的运动状态在改变,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】力可以改变物体的形状,可以改变物体的运动状态;物体的运动速度、方向等改变,是运动状态在变化。
2.在北京天安门广场,伴随着嘹亮的国歌声,五星红旗冉冉升起.这是因为旗杆顶部有一个滑轮,如图,该滑轮的作用是(  )
A.增大绳子自由端移动的距离C.减少拉力做功
B.改变拉力的方向D.减小拉力
【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A.旗杆顶的滑轮是定滑轮,使用定滑轮,不能改变绳子自由端移动的距离,A不符合题意;
B.使用定滑轮时,绳子向下用力,国旗上升,改变拉力的方向,B符合题意;
C.定滑轮可以改变方向,不能减少拉力做功,C不符合题意;
D.使用定滑轮能改变方向,不能省力,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】定滑轮可以改变力的方向,不省力,不省距离。
3.如图所示物体正常使用时,不属于弹性形变的是(  )
A.压弯的跳竿 B.拉长的弹簧
C.拉开的弓 D.捏成团的橡皮泥
【答案】D
【知识点】弹力
【解析】【解答】A.压弯的跳竿,能恢复原状,发生了弹性形变,A不符合题意;
B.拉长的弹簧,能恢复原状,发生了弹性形变,B不符合题意;
C.拉开的弓,能恢复原状,发生了弹性形变,C不符合题意;
D.捏成团的橡皮泥,不能恢复原状,不是弹性形变,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】物体发生形变且能恢复原状,是弹性形变。
4.下列做法是为了防止惯性带来危害的是(  )
A.标枪运动员掷枪前助跑
B.拍打窗帘清除它上面的浮灰
C.小型客车的驾驶员必须使用安全带
D.锤子的锤头变松了,撞击锤头下端使锤头紧套在锤柄上
【答案】C
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.标枪运动员掷枪前助跑,标枪具有向前的运动趋势,利用了标枪的惯性,A不符合题意;
B.拍打窗帘清除它上面的浮灰,浮灰由于具有惯性,离开窗帘,使窗帘变干净,利用了浮灰的惯性,B不符合题意;
C.小型客车的驾驶员必须使用安全带,防止刹车时,驾驶员具有的惯性继续向前运动,造成危害,C符合题意;
D.锤子的锤头变松了,撞击锤头下端,锤柄受力停止运动,锤头由于具有惯性,继续向下运动,使锤头紧套在锤柄上,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】惯性是物体继续保持原有状态的性质。
5.如图所示的实例中,目的为了减小压强的是(  )
A.书包带做的较宽 B.逃生锤锤头很尖
C.图钉尖部很尖 D.切蛋器钢丝很细
【答案】A
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.书包带做的较宽,增大受力面积,可以减小压强,A符合题意;
B.逃生锤锤头很尖,减小受力面积,增大了压强,B不符合题意;
C.图钉尖部很尖,减小了受力面积,使压强变大,C不符合题意;
D.切蛋器钢丝很细,受力面积更小,压强更大,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】压力一定时,减小受力面积,可以增大压强,受力面积越大, 压强越小。
6.如图所示,关于物体受到的浮力及其应用,下列说法正确的是(  )
A.图甲所示,当孔明灯内部空气密度比外部空气的密度小到一定程度,孔明灯才上升
B.图乙所示,轮船从长江驶入海洋的过程中,浮力变大
C.图丙所示,良种所受浮力小于重力,次种所受浮力大于重力
D.图丁所示,潜水艇在水面以下,下沉过程中,重力不变,浮力变小
【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】A.孔明灯上浮时,受力不平衡,浮力大于重力,即ρ外气gV排>ρ内气gV排,则ρ外气>ρ内气,空气密度不变,灯内密度变小,孔明灯才上升,A符合题意;
B.轮船从长江驶入海洋的过程中,轮船始终漂浮,根据二力平衡,浮力等于重力,重力不变,浮力不变,B不符合题意;
C.良种在液体中沉底,所受浮力小于重力,次种在液体中漂浮,根据二力平衡,所受浮力等于重力,C不符合题意;
D.潜水艇在水面以下,下沉时,水仓内进水,潜水艇的重力变大,液体密度和排开液体的体积不变,浮力不变,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】孔明灯内的气体密度小于外界密度,受到浮力而上升;漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;浮力和深度无关,完全在液面下的物体,深度改变时,浮力不变。
7.如图所示的现象中,不是利用大气压作用的是(  )
A.吸盘挂钩被压在墙上 B.杯中水不流出纸片不掉下来
C.液体从容器侧里的孔中喷出 D.用吸管吸饮料
【答案】C
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【解答】A.吸盘挂钩内气体被排出,气压减小,在大气压的作用下压在墙上,A不符合题意;
B.覆杯实验中,在大气压的作用下,杯中水不流出,纸片不掉下来,B不符合题意;
C.液体从容器侧里的孔中喷出,是因为液体对容器侧壁有压强,C符合题意;
D.用吸管吸饮料时,吸管中的气体减小,气压变小,大气压将饮料压入口中,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】吸盘挂钩、覆杯实验、吸管喝饮料利用了大气压的作用;液体从侧壁流出利用了液体压强。
8.国产C919大型客机于2022年9月完成全部适航审定工作后,获中国民用航空局颁发的型号合格证,将于2022年底交付首架飞机.这标志着我国具备自主研制世界一流大型客机能力.关于C919客机,下列说法中正确的是(  )
A.飞机落地后继续滑行,是因为受到惯性的作用
B.国产大飞机能够起飞,是因为受到空气的浮力
C.客机座椅设计得很柔软,是为了减小乘客对座椅的压力
D.机翼被设计成“上凸下平”的形状,利用“流速越大压强越小”的原理获得升力
【答案】D
【知识点】惯性及其现象;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.飞机落地后继续滑行,是因为飞机具有惯性,保持原有状态,A不符合题意;
B.国产大飞机能够起飞,是因为飞机机翼上方流速大压强小,机翼获得了升力而升空,B不符合题意;
C.客机座椅设计得很柔软,受到压力后,可以增大受力面积,能减小乘客对座椅的压强,C不符合题意;
D.机翼设计成“上凸下平”的形状,利用“流速越大压强越小”的原理获得升力,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】飞机机翼上方流速大,压强小,获得升力升空;惯性是物体继续保持原有状态的性质。
9.如图所示,作用在物体上的力属于平衡力的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】二力平衡的条件是,力的大小相等、方向相反、在同一直线,同一物体上,
A,符合二力平衡的条件,A符合题意;
B.两个力不在同一直线上,不符合二力平衡条件,B不符合题意;
C.两个力的大小相等,不符合二力平衡条件,C不符合题意;
D.两个力不在同一直线上,不符合二力平衡条件,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据二力平衡的条件,判断力是否平衡。
10.如图所示,AB=BC,石头对杠杆的阻力F压,且方向垂直于杠杆.如在D端施加不同方向的外力,用杠杆撬起石头(忽略杠杆的质量).其中F1和F3沿竖直方向,F2和F4垂直于杠杆,则这些外力(  )
A.F1最小 B.F2最小 C.F3最小 D.F4最小
【答案】D
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】使用杠杆撬起石头时,若使动力最小,需要力臂最大,此时支点到力的作用点D的距离最大,需要以A为支点,作用在D点的力若最大,动力需要和最大的力臂OD垂直,且向上用力,将石头撬起,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】杠杆上最大的力臂,是支点到力的作用点的连线,最小的力和最大的力臂垂直,根据阻力方向,判断动力方向。
11.如图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图.下列说法中正确的是(  )
A.从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃做功
B.从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃不做功
C.从上挺到站立的过程中,运动员对杠铃不做功
D.举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃不做功
【答案】A,D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.从发力到上拉过程中,杠铃受力,且在力的方向移动距离,运动员对杠铃做功,A符合题意;
B.从上拉到翻站的过程中,杠杆受到向上的力且向上移动了距离,运动员对杠铃做了功,B不符合题意;
C.从上挺到站立的过程中,杠杆受到向上的力且向上移动了距离,运动员对杠铃做了功,C不符合题意;
D.举着杠铃稳定站立时,杠铃受力,但没有移动距离,运动员对杠铃不做功,D符合题意。
故答案为:AD.
【分析】物体受力且在力的方向移动距离,力对物体做了功。
12.如图所示,我国自行研制的首型舰载多用途歼-15战斗机,在“辽宁舰”成功进行首次起降飞行训练的情景.下列有关航母和舰载飞机的说法中正确的是(  )
A.飞机降落过程中,以飞机为参照物,则航母是静止的
B.飞机静止在甲板时,受到的重力与支持力是平衡力
C.规载机从跑道上起飞后,航母所受的浮力变小
D.舰载机从跑道上起飞后,航母底部所在处海水的压强将变大
【答案】B,C
【知识点】液体压强的特点;浮力的利用;参照物及其选择
【解析】【解答】A.飞机降落时,飞机和航母有位置变化,以飞机为参照物,航母是运动的,A不符合题意;
B.飞机静止在甲板时,处于平衡状态,受到的重力与支持力大小相等、方向相反、在同一直线、同一物体上,是平衡力,B符合题意;
C.舰载机从跑道上起飞后,航母的总重力减小,由于航母漂浮,浮力等于自身重力,航母所受的浮力变小,C符合题意;
D.舰载机从跑道上起飞后,航母受到的浮力变小,排开海水的体积变小,舰体上升,根据p=ρgh,深度变小,底部所在处海水的压强将变小,D不符合题意。
故答案为:BC.
【分析】相对于参照物,有位置变化是运动的;静止的物体受到平衡力的作用;漂浮的物体受到的浮力等于自身重力;液体密度一定时,深度变小, 液体压强变小。
二、填空题(每空2分,共22分)
13.排球运动员扣球时,感到手疼,说明力的作用是   ;从不同方向击球,球向不同方向飞出,说明力的   会影响力的作用效果.
【答案】相互的;方向
【知识点】力的三要素及力的示意图;力作用的相互性
【解析】【解答】排球运动员扣球时,手对球有力的作用,同时球对手有反作用力,会感到手疼,说明力的作用是相互的;从不同方向击球,力的方向不同,球向不同方向飞出,说明力的方向会影响力的作用效果。
【分析】物体间力的作用是相互的;力的大小、方向和作用点影响力的作用效果。
14.1644年,意大利科学家托里拆利首先精确地测出了大气压强的值,小兰在做这个实验时,准确地测得水银柱的高度为750mm,此时的大气压   1个标准大气压.若她把玻璃管向右倾斜一些,管内水银柱的液面高度将   .
【答案】小于;不变
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】托里拆利首先测出了大气压强的值,大气压越大, 支持的水银柱高度越大,标准大气压可以支持的水银柱的高度为760cm,当水银柱的高度为750mm,说明此时的大气压小于1个标准大气压;当把玻璃管倾斜一些,由于大气压不变,水银柱的竖直高度不变,则水银管内水银柱的液面高度不变。
【分析】标准大气压时,水银柱高度为760cm;水银管倾斜,液柱的竖直高度不变。
15.2023年5月30日9时31分,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,飞船入轨后,按照预定程序与空间站组合体进行自主快速交会对接.火箭加速升空过程中,动能   ,机械能   .
【答案】变大;变大
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】火箭加速升空过程中,质量不变,速度变大,动能变大,高度变大,重力势能变大,总机械能变大。
【分析】质量一定时,动能和速度有关,重力势能和高度有关。
16.如图所示,大石头质量为0.6t,一辆叉车用10s将大石头沿竖直方向匀速提升1m,后再用5s将大石头沿水平方向匀速移动2m,在此过程中叉车对货物做的功是   J,在叉车对物体做功的过程中,叉车对物体做功的功率是   W.(g取10N/kg)
【答案】6000;600
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】叉车对大石头的力向上,克服重力做功为W=Gh=0.6×103kg×10N/kg×1m=6000J;水平方向移动时,石头受到的力是竖直方向的,此时力不做功,做功时,功率为。
【分析】根据W=Gh,计算做功多少;根据,计算功率的大小。
17.如图所示,轻质杠杆CD可绕O点转动,OC:OD=1:2.边长为0.1m的均匀正方体A放置在水平地面上,上方通过轻质细线与轻质杠杆的C端连在一起.将重为2kg的物体B放入轻质托盘中,一起挂在杠杆D端,此时A对地面的压强为8000pa.(g取10N/kg)
(1)B的重力为   N;
(2)此时C端绳子所受的拉力为   N;
(3)若沿竖直方向将A切去一部分,然后将切去的部分放在托盘中,要使A对地面的压力为65N,应将物块A沿竖直方向切去的质量为   kg.(整个过程杠杠始终保持水平,忽略支点处的摩擦)
【答案】(1)20
(2)40
(3)2
【知识点】压强的大小及其计算;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】(1)根据B的质量,计算重力为GB=mg=2kg×10N/kg=20N;
(2)杠杆平衡时,作用在D点的拉力等于物体B的重力,根据杠杆的平衡条件,FC×OC=FD×OD,C端绳子所受的拉力为;
(3)A的底面积S=0.1m×0.1m=0.01m2,A对水平地面的压力:F压=pS=8000Pa×0.01m2=80N,根据相互作用力大小相等,A受到的支持力为80N,A的重力为:G=FC+F支=40N+80N=120N,若沿竖直方向将A切去一部分,设切去部分的重力为 G=GA,
则剩余部分的重力为,将切去的部分放在托盘中,D点的拉力,
杠杆始终保持水平,根据杠杆的平衡条件可知,FC'×OC=FD'×OD,;
根据A对水平地面的压力:F压'=G '-FD',即:,解得:n=24,
切去部分的重力为:,切去的质量为.
【分析】(1)根据G=mg,计算物体受到的重力;
(2)根据杠杆的平衡条件,计算杠杆上拉力的大小;
(3)利用F=pS,计算压力,结合物体受到的拉力和支持力,计算重力;利用切去的部分,结合杠杆的平衡条件和物体对水平面剩余压力的大小,计算切去的重力,再利用,计算重力。
三、实验探究题(每空2分,共28分)
18.地球附近的物体都要受到重力,小敏同学利用弹簧测力计测出物体的重力大小.
(1)使用弹簧测力计测重力前,应先将测力计在   方向调零;
(2)如图是他第测出两个钩码的重力,为   N.
【答案】(1)水平
(2)1.8
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】(1)重力的方向竖直向下,测量物体的重力时,弹簧测力计的指针需要在竖直方向调零;
(2)根据图像,测力计的分度值为0.2N,指针在2前1格,为1.8N,根据钩码受到的重力和拉力是一对平衡力,判断重力为1.8N。
【分析】(1)使用测力计前,需要指针在使用的方向调零;
(2)根据指针位置, 测量力的大小。
19.如图所示为探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验.
(1)物体完全浸没在水中受到的浮力为   N;
(2)分析比较实验步骤①和   (填两个实验序号)可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;
(3)利用实验步骤①③⑤,可以得出结论:物体在液体中所受浮力大小与   有关.
【答案】(1)1
(2)③④
(3)甲丁
【知识点】浮力大小的计算;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验中,
(1)根据步骤①,测力计指针在3后1格,示数为3.2N,则物体的重力为3.2N,物体完全浸没在水中时,步骤③,测力计拉力为2.2N,则受到的浮力F浮=3.2N-2.2N=1N;
(2)探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度的关系时,需要保持液体密度和排开液体的体积相同,而深度不同,根据实验步骤①和③④,深度不同时,测力计的拉力相同,说明浮力不变,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;
(3)根据实验步骤①③⑤,排开液体的体积相同,但液体密度不同,测力计拉力不同,浮力不同,可以得出:物体在液体中所受浮力大小与液体密度有关。
【分析】(1)根据测力计的指针位置,测量物体的重力和测力计对物体的拉力,利用F浮=G-F拉,测量浮力;
(2)物体受到的浮力和深度无关;
(3)排开液体的体积相同时,浮力和液体密度有关。
20.小明在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,选择如下器材:长木板和表面固定有棉布的长木板、长方形木块(各表面粗糙程度相同)、砝码、弹簧测力计等.
(1)实验中用弹簧测力计沿水平方向拉动放置在长木上的物块,使其做   运动,此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小;图为完成本实验设计的操作方案,得到的实验数据记录如表:
实验情景 甲 乙 丙 丁
测力计示数/N 1.50 1.50 2.10 2.50
(2)比较甲、乙两次实验可知,滑动摩擦力大小与接触面积的大小   ;
(3)拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛,这是应用了   两次实验得出的结论.
【答案】(1)匀速直线
(2)无关
(3)甲丁
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,
(1)实验中,用弹簧测力计水平方向拉动物块,做匀速直线运动,使物体受到平衡力,根据二力平衡条件,弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小;
(2)根据甲、乙两次实验,木块平放和侧放时,压力和接触面的粗糙程度一定,受力面积不同,测力计拉力相同,即摩擦力相同,可知,滑动摩擦力大小与接触面积的大小无关;
(3)拔河比赛时,队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,可以增大摩擦力,从而易于获胜;在实验中,需要保持压力相同,改变接触面的粗糙程度,是甲、丁两次实验得出的结论。
【分析】(1)测量摩擦力大小的影响因素时,测力计拉动物体在水平方向匀速直线运动;
(2)当压力和接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小和接触面积无关;
(3)压力一定时,接触面的粗糙程度越大, 滑动摩擦力越大。
21.在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中.
(1)用手指轻压金属盒橡皮膜,观察U形管液面高度差是否有明显变化,这是为了检查压强计的   ;
(2)通过比较A、B、C三图可知,在液体内部的同一深度,向各个方向的压强   ;
(3)通过比较C、D两图可知,同一液体,   越大,压强越大.
【答案】(1)气密性
(2)大小相等
(3)深度
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】探究影响液体内部压强大小的因素实验中,
(1)实验前,金属盒和U形管的一端需要密闭,便于反映液体内部压强的大小,轻压金属盒橡皮膜,观察U形管液面高度差是否有明显变化,可以检查压强计的气密性;
(2)通过A、B、C三图,液体密度和深度相同,金属盒的方向不同,U形管液面高度差相同,液体压强相等,可知,在液体内部的同一深度,向各个方向的压强大小相等;
(3)通过C、D两图,液体密度相同,深度不同,深度越深,U形管液面高度差更大,液体压强越大,可知,同一液体,深度越大,压强越大。
【分析】(1)按压橡皮膜时,若U形管液面高度差有变化,装置密封性好;
(2)液体密度和深度相同时,液体内部向各个方向压强相等;
(3)相同液体中,深度越深,液体压强越大。
22.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,实验小组用如图所示的装置进行了实验,实验数据记录如表所示.
序号 钩码总重 G/N 钩码上升 高h/cm 拉力 F/N 绳端移动距 离s/cm 机械效率 η
1 2 10 0.8 30 83.3%
2 4 10 1.5 30  
3 6 10 2.2 30 90.9%
(1)第二次数据中,滑轮组的机械效率为   %;(保留一位小数)
(2)分析1、2、3次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物所受重力越大,滑轮组的机械效率越   (选填“高”或“低”);
(3)结合生产生活实际,用滑轮组提升重物时,下列选项中也可提高机械效率的是____(填序号).
A.增大绳重
B.减轻动滑轮重
C.加快物体提升的速度
【答案】(1)88.9%
(2)高
(3)B
【知识点】机械效率的计算;滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】测量滑轮组的机械效率的实验中,
(1)根据数据,计算滑轮组的机械效率为;
(2)分析1、2、3次实验的数据,滑轮组相同,物体重力分别为2N,4N,6N,机械效率为83.3%、88.9%和90.9%,可知,使用同一滑轮组提升重物时,物体重力越大,滑轮组的机械效率越高;
(3)A.增大绳重力,相当于增大了额外功,不能提高机械效率,A不符合题意;
B.减轻动滑轮重,相当于减小额外功,能提高滑轮组的机械效率,B不符合题意;
C.加快提升的速度,有用功和额外功都不受影响,不能改变机械效率,C不符合题意。
【分析】(1)根据,计算滑轮组的机械效率的大小;
(2)动滑轮相同时,物体重力越大, 机械效率越大;
(3)提高机械效率的方法有:减小绳重、减小摩擦力,减小动滑轮的重力,增大物体的重力等。
四、综合计算题(第23题6分,第24题8分,共14分)
23.某同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景,设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料,动滑轮重为30N,若他用大小F的拉力将重为450N的材料在20s内提升了10m,该同学重为500N.(不计绳重和摩擦,绳子不会断裂,g取10N/kg).求:
(1)物体上升的速度是多少?
(2)该过程中,利用滑轮组做的有用功是多少?
(3)该同学利用此滑轮组最多能提起多重的建筑材料?
【答案】(1)0.5m/s
(2)4500J
(3)1470N
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)根据物体的距离和时间,计算速度;
(2)计算滑轮组的有用功W=Gh=450N×10m=4500J;
(3)不计绳重和摩擦时,绳子上最大的拉力等于人体重力,为500N;则物体的最大重力为G物=nF=G动=3×500N=30N=1470N。
【分析】(1)根据,计算速度;
(2)根据W=Gh,计算做功多少;
(3)根据G物=nF=G动,计算最大的物体重力。
24.如图所示,放置在水平桌面上的实心均匀物体A、B和薄壁容器C都为正方体.A的边长为10cm,其质量为2.4kg.B的边长为20cm,其密度为0.6g/cm3.C的重力为9N,边长为30cm.一开始在容器C内装15cm深的水.忽略物体吸附液体等次要因素.(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)求容器C中水对容器底部的压强;
(2)求B的质量;
(3)求A单独放在地面上时,A对地面的压强;
(4)若将A、B其中一个在上,另一个在下叠着,整个过程A、B保持重心在同一直线上,缓慢竖直放入容器内,静止时,请判断是否会出现:正方体物体B与其下方物体(A或容器底部)接触但压力刚好为0的情况.如果存在,请求出此时容器对桌面的压强;如果不存在,请分析需要注水还是抽水才能满足上述情况,并计算注水或抽水的质量.
【答案】(1)1500Pa
(2)4.8kg
(3)2400Pa
(4)略
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】(1)计算容器底受到的压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa;
(2)计算B的质量为m=ρV=0.6g/cm3×20cm×20cm×20cm=4800g=4.8kg;
(3)计算A对地面的压强为;
(4)当AB叠放时放入C容器的水中,与容器底接触但不受力,说明物体AB受到的浮力等于重力大小,AB的总重力为GAB=m总g=(4.8kg+2.4kg)×10N/kg=72N;浮力为72N,需要排开水的体积为,物体B的体积VB=(20cm)3=8000cm3,V排【分析】(1)根据p=ρgh,计算液体压强的大小;
(2)根据m=ρV,计算物体的质量;
(3)根据,计算物体对地面的压强;
(4)通过AB排开体积和容器中总体积,判断AB的放置方式,再根据B对下方物体的压力特点,判断B的状态和排开水的体积,计算深度,判断加水,根据m=ρV,计算加水的质量。

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