2023-2024学年天津市红桥区八年级(下)期末物理试卷
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分.每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题意)
1.(3分)下列数据中最接近实际的是( )
A.托起一个鸡蛋所用的力约为10N
B.一瓶矿泉水的重力约为100N
C.成年人站立时对地面的压强约1.5×104Pa
D.一支普通圆珠笔重约为2N
2.(3分)某块砖在一对平衡力作用下运动,则该块砖( )
A.机械能一定不变,动能一定不变
B.机械能可能改变,动能一定不变
C.机械能可能改变,动能可能改变
D.机械能一定不变,动能可能改变
3.(3分)如图所示的实例中,属于增大压强的是( )
A.在铁轨下面铺枕木
B.破窗锤的敲击端做成锥状
C.书包背带做得较宽
D.大型载重车有很多车轮
4.(3分)2006年5月20日,举世瞩目的长江三峡截流工程胜利完成,然而,现有一艘船从上游往下游行驶通过船闸,如图所示( )
A.a c b d B.c a d b
C.c a b d D.a b c d
5.(3分)下列实例中,为了减小摩擦的是( )
A.足球守门员戴有防滑手套
B.骑自行车刹车时用力捏闸
C.运动鞋的底部制有凹凸不平的花纹
D.给自行车的车轴加润滑油
6.(3分)如图所示,人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行,当卫星从远地点向近地点运动过程中( )
A.动能逐渐增大,机械能增大
B.势能逐渐减小,机械能减小
C.动能逐渐增大,势能逐渐减小,机械能不变
D.动能逐渐增大,势能逐渐减小,机械能减小
7.(3分)如图所示的等刻度均匀杠杆保持水平平衡,若测力计示数为4牛,则一个重为2牛的钩码一定挂在杠杆的( )
A.b点 B.d点 C.j点 D.k点
8.(3分)在如图所示实验中,将小铁球从斜面顶端由静止释放,观察到它在水平桌面上运动的轨迹如图甲中虚线OA所示。在OA方向的侧旁放一磁铁,观察到它在水平桌面上运动的轨迹如图乙中虚线OB所示。由上述实验现象可以得出的结论是( )
A.小铁球在桌面上继续运动是由于受到向前的作用力
B.磁铁对小铁球没有作用力
C.力可以改变小铁球的运动方向
D.力可以使小铁球发生形变
9.(3分)关于下面四幅图的说法正确的是( )
A.如图:将竖直玻璃管倾斜,水银柱的高度变大
B.如图:盆景中的水位能保持一定高度,是利用了连通器原理
C.如图:A管中水面上升,是因为流体中流速越大的位置压强越大
D.如图:把水气压计从山下移到山顶,细管内的水柱上升
10.(3分)如图所示,下列关于物体的受力示意图正确的是(不计空气阻力)( )
A.正在水中下沉的小球
B.正在空中飞行的铅球
C.物块沿光滑斜面下滑
D.球悬挂在天花板上静止
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分.每小题给出的四个选项中,有两个及两个以上符合题意,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,不选或选错的得0分.)
(多选)11.(3分)关于如图所示的情景,说法正确的是( )
A.如图:穿着旱冰鞋推墙,人会后退,说明物体间力的作用是相互的
B.如图:建筑工人在砌墙时常使用铅垂线,是利用重力的方向竖直向下
C.如图:洗手池排水管的U形“反水管”,是连通器原理在生活中的应用
D.如图:人们用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上,是利用锤柄具有惯性
(多选)12.(3分)如图所示,烧杯中装有适量的水(水的密度为ρ0),现有质地均匀,不吸且不溶于水的a、b两实心柱体,体积之比为4:1,将b置于a上面一起放入烧杯中,下列说法正确的是( )
A.a的密度为0.75ρ0
B.单独把a放入烧杯中,有的体积露出液面
C.单独把b放入烧杯中,有的体积露出液面
D.单独把a放入烧杯中,其下表面液体压强与图中a的下表面液体压强之比为3:4
(多选)13.(3分)在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数随圆柱体下降高度h变化的图象。则( )
A.分析图象可知,圆柱体重力是12N
B.圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是8N
C.圆柱体的密度是1.5×103kg/m3
D.分析图象BC段:物体浸没液体之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力不变
三、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
14.(4分)排水量是6000t的轮船在河水中航行,满载时船及货物总重是 ,排开水的体积是 m3(g=10N/kg)
15.(4分)为减少扬尘对空气质量的影响,各地进行洒水作业。洒水车沿水平道路匀速直线行驶,在洒水过程中 (选填“增大”“减小”或“不变”);小孩从滑梯上坐着滑下时,速度越来越快 能。
16.(4分)如图所示,物体重5N,一人用20N的力将它压在竖直墙上,这时物体受到的摩擦力大小是 N,方向是 。
17.(4分)小明同学用15N的水平推力推动重为100N的超市购物车。购物车自静止开始在10s内沿水平方向前进了10m。在整个过程中推力做功为 J,重力做功为 J。
18.(4分)一只水桶重30N,内底面积为0.02m2,桶内盛有重80N、深25cm的水,放在水平地面上,则水对桶底的压力是 N,地面受到水桶的压力是 N。(g=10N/kg)
19.(4分)1标准大气压的值为 ;如图所示,在某轻质杠杆B点,用弹簧测力计沿竖直方向提升一重物,弹簧测力计示数为10N,若OA=10cm,则物体的重力大小为 N。
四、综合题(本大题共6小题,共37分),解题中要求有必要的分析和说明,计算题还要有公式及数据代入过程,结果要有数值和单位。
20.(7分)一台起重机将3600N的货物提离4m,起重机做的有用功是多少?如果额外功是9600J,总功是多少?机械效率是多少?
21.(5分)某小组用如图甲所示的U形管压强计探究液体内部压强的特点。
(1)如图乙和丙所示,将探头浸没于水中时,随着探头没入水中的深度增大 越大,由此可知液体内部的压强与 有关;
(2)保持如图丙探头的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀,通过观察现象,其内部的压强越大”的结论。你认为通过他这样的操作得到的结论是 (选填“正确”或“不正确”)的,原因是 ;
(3)如图丁所示,容器中间用隔板分成左、右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,观察到橡皮膜发生了形变,以下判断中正确的是 (填字母)。
A.液体A的密度大于液体B的密度
B.液体A的密度等于液体B的密度
C.液体A的密度小于液体B的密度
D.以上选项均有可能
22.(5分)某同学在探究“物体的动能跟哪些因素有关”时,提出了如下猜想:
猜想一:物体动能大小与物体的质量有关
猜想二:物体动能大小与物体的运动速度有关
为了验证上述猜想,老师提供了如下器材:斜槽、刻度尺、三个钢球(质量分别为0.1kg、0.2kg和0.3kg)、木块和长木板实验装置如图所示,碰到水平面上的木块后,将木块撞出一段距离。在同样的平面上,说明钢球的动能越大。
该同学利用上述器材和装置进行了实验,并在下表中记录了实验获得的数据。
次数 钢球质量m/kg 钢球下落高度h/cm 木块移动距离s/m
1 0.1 10 8
2 0.1 25 19
3 0.2 20 26
4 0.2 10 15
5 0.3 10 22
6 0.3 15 30
请你完成下列任务:
(1)表中 (填写次数序号)三次实验可以验证猜想一;
(2)分析表中数据,可以得到猜想二的结论是 ;
(3)若水平面为光滑的,该实验还能通过比较木块被撞出的距离得出结论吗? (选填“能”或“不能”)。
23.(9分)某工人利用如图所示的滑轮组提升重2700N的物体,物体上升了2m,绳子末端的拉力为750N,求:
(1)工人做的有用功是多少?
(2)该滑轮组的机械效率是多少?
24.(6分)同学们观看奋斗者号潜水器入水过程,思考物体所受浮力的大小跟哪些因素有关,于是进行了如下探究:
(1)同学们通过生活中的实例:清洗樱桃时将其放入水中,部分会沉底,之后加入盐清洗,由此推理出浮力大小与 有关;
(2)同学们使用弹簧测力计设计如图甲的实验过程,该实验测量浮力大小是利用了 ;(填字母)
A.浮力与重力是一对平衡力
B.浮力与重力是一对相互作用力
C.浮力与拉力是一对相互作用力
D.拉力与浮力之和等于重力
(3)通过实验数据及现象分析,由如图甲C→D的过程可初步得出实验结论:浮力大小与物块浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”);再由如图甲B→C可初步得出结论:物块浸在液体中受到的浮力大小与 有关;
(4)为进一步探究“浸在液体中的物体受到的浮力大小是否与物体的体积有关”,同学选用两个大小不同的塑料盒分别装上不等量的水,使它们的总重力相等,如图乙所示,则这两个盒子受到的浮力大小 (选填“相等”或“不相等”),说明浸在液体中的物体受到的浮力大小与物体的体积 (选填“有关”或“无关”)。
25.(5分)物理兴趣小组组织同学们测量某一不规则的实心小塑料块的密度(已知水的密度为ρ0,ρ塑<ρ0),可以选取不同测量方法及器材,比一比谁的方法多(体积不计)、高度及底面积适宜的厚底薄壁圆柱形玻璃杯、刻度尺,请设计出测量小塑料块密度的实验方案。要求:
(1)写出主要实验步骤及需要测量的物理量;
(2)写出小塑料块的密度数学表达式(用已知量和测量量表示)。
2023-2024学年天津市红桥区八年级(下)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分.每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题意)
1.(3分)下列数据中最接近实际的是( )
A.托起一个鸡蛋所用的力约为10N
B.一瓶矿泉水的重力约为100N
C.成年人站立时对地面的压强约1.5×104Pa
D.一支普通圆珠笔重约为2N
【解答】解:A、一个鸡蛋的质量在50g=0.05kg左右。故A不符合实际;
B、一瓶矿泉水的质量约550g=0.55kg。故B不符合实际;
C、成年人的体重在G=600N左右4左右,双脚对水平地面的压强在p===4Pa左右。故C符合实际;
D、一支普通圆珠笔的质量约20g=0.02kg。故D不符合实际。
故选:C。
2.(3分)某块砖在一对平衡力作用下运动,则该块砖( )
A.机械能一定不变,动能一定不变
B.机械能可能改变,动能一定不变
C.机械能可能改变,动能可能改变
D.机械能一定不变,动能可能改变
【解答】解:物体在平衡力的作用下,即一定处于平衡状态,由于其动能的大小与质量及运动的速度有关,质量不变,其速度都是不变的;但其重力势能却有可能改变,在该过程中,但其重力势能变大;同理若将砖匀速降低。
故选:B。
3.(3分)如图所示的实例中,属于增大压强的是( )
A.在铁轨下面铺枕木
B.破窗锤的敲击端做成锥状
C.书包背带做得较宽
D.大型载重车有很多车轮
【解答】解:A、在铁轨下面铺枕木,通过增大受力面积来减小压强;
B、破窗锤的敲击端做成锥状,通过减小受力面积来增大压强;
C、书包背带做得较宽,通过增大受力面积来减小压强;
D、大型载重车装有很多车轮,通过增大受力面积来减小压强。
故选:B。
4.(3分)2006年5月20日,举世瞩目的长江三峡截流工程胜利完成,然而,现有一艘船从上游往下游行驶通过船闸,如图所示( )
A.a c b d B.c a d b
C.c a b d D.a b c d
【解答】解:轮船通过船闸时,船闸内外构成连通器。先是上游与闸室构成连通器。因船从上游往下游行驶通过船闸,故正确的顺序应为cabd。
故选:C。
5.(3分)下列实例中,为了减小摩擦的是( )
A.足球守门员戴有防滑手套
B.骑自行车刹车时用力捏闸
C.运动鞋的底部制有凹凸不平的花纹
D.给自行车的车轴加润滑油
【解答】解:A、足球守门员戴有防滑手套,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
B、骑自行车刹车时用力捏闸,通过增大压力来增大摩擦力;
C、运动鞋的底部制有凹凸不平的花纹,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
D、给自行车的车轴加润滑油,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力。
故选:D。
6.(3分)如图所示,人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行,当卫星从远地点向近地点运动过程中( )
A.动能逐渐增大,机械能增大
B.势能逐渐减小,机械能减小
C.动能逐渐增大,势能逐渐减小,机械能不变
D.动能逐渐增大,势能逐渐减小,机械能减小
【解答】解:当卫星从远地点向近地点运动时,卫星质量不变,重力势能减小,动能增大,也就是说在能量的转化过程中。
故选:C。
7.(3分)如图所示的等刻度均匀杠杆保持水平平衡,若测力计示数为4牛,则一个重为2牛的钩码一定挂在杠杆的( )
A.b点 B.d点 C.j点 D.k点
【解答】解:弹簧测力计竖直向上用力,使杠杆逆时针转动,也会使杠杆逆时针转动,钩码要阻碍杠杆转动。
因为,F1L1=F7L2,
假设杠杆的每一个小格代表1cm,所以6,
所以,L2=4cm。
钩码要挂在k点。
故选:D。
8.(3分)在如图所示实验中,将小铁球从斜面顶端由静止释放,观察到它在水平桌面上运动的轨迹如图甲中虚线OA所示。在OA方向的侧旁放一磁铁,观察到它在水平桌面上运动的轨迹如图乙中虚线OB所示。由上述实验现象可以得出的结论是( )
A.小铁球在桌面上继续运动是由于受到向前的作用力
B.磁铁对小铁球没有作用力
C.力可以改变小铁球的运动方向
D.力可以使小铁球发生形变
【解答】解:A、小铁球在桌面上继续运动是由于小铁球具有惯性,故A错误;
B、小铁球的运动方向发生改变,故B错误;
C、铁球受到磁铁吸引力的作用,说明力可以改变小铁球的运动方向;
D、尽管力可以使物体发生形变,故D错误;
故选:C。
9.(3分)关于下面四幅图的说法正确的是( )
A.如图:将竖直玻璃管倾斜,水银柱的高度变大
B.如图:盆景中的水位能保持一定高度,是利用了连通器原理
C.如图:A管中水面上升,是因为流体中流速越大的位置压强越大
D.如图:把水气压计从山下移到山顶,细管内的水柱上升
【解答】解:A、在托里拆利实验中,这一高度的大小是由外界大气压决定的。如果把玻璃管倾斜一定角度,故A错误;
B、盆景水位保持一定高度是大气压支撑水没有流出来;
C、A管中水面上升,故C错误;
D、把水气压计从山下带到山上,而外界大气压随高度的增加而减小,会有一部分水被压入玻璃管,故D正确。
故选:D。
10.(3分)如图所示,下列关于物体的受力示意图正确的是(不计空气阻力)( )
A.正在水中下沉的小球
B.正在空中飞行的铅球
C.物块沿光滑斜面下滑
D.球悬挂在天花板上静止
【解答】解:A、正在水中下沉的小球受到重力和浮力的作用,图中重力小于浮力;
B、不计空气阻力,不受推力作用;
C、物块沿光滑斜面下滑受到竖直向下的重力,但不受摩擦力;
D、球悬挂在天花板上静止,二者大小相等,故D正确。
故选:D。
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分.每小题给出的四个选项中,有两个及两个以上符合题意,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,不选或选错的得0分.)
(多选)11.(3分)关于如图所示的情景,说法正确的是( )
A.如图:穿着旱冰鞋推墙,人会后退,说明物体间力的作用是相互的
B.如图:建筑工人在砌墙时常使用铅垂线,是利用重力的方向竖直向下
C.如图:洗手池排水管的U形“反水管”,是连通器原理在生活中的应用
D.如图:人们用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上,是利用锤柄具有惯性
【解答】解:A、穿着旱冰鞋推墙,同时墙壁对人施加了力改变人的运动状态,说明物体间力的作用是相互的;
B、建筑工人砌墙时,这是利用了重力的方向总是竖直向下的性质;
C、洗手池的回水管,构成了连通器、锅炉水位计,故C正确;
D、向下挥锤柄时,锤柄撞击地面时,运动状态由运动变为静止,继续向下运动,故D错误。
故选:ABC。
(多选)12.(3分)如图所示,烧杯中装有适量的水(水的密度为ρ0),现有质地均匀,不吸且不溶于水的a、b两实心柱体,体积之比为4:1,将b置于a上面一起放入烧杯中,下列说法正确的是( )
A.a的密度为0.75ρ0
B.单独把a放入烧杯中,有的体积露出液面
C.单独把b放入烧杯中,有的体积露出液面
D.单独把a放入烧杯中,其下表面液体压强与图中a的下表面液体压强之比为3:4
【解答】解:A、由题意可知,根据重力公式 ,Ga=3Gb,由题图可知a、b整体处于漂浮状态,即Ga+Gb=F浮=ρ水gVa,联立可得,Ga=ρ水gVa,即:ρaVag=ρ4gVa,解得ρa=ρ6=0.75ρ0,故A正确;
B、因 ρa<ρ水,故单独把a放入烧杯中,a漂浮,即 Ga=F浮',即 ρaVag=ρ水gV排,解得:===,所以单独把a放入烧杯中,故B错误;
C、由题意可知,Va=4Vb,根据ρ=可知 ρa:ρb=:=:=3:5,ρb=ρa=×0.75ρ2=ρ0,因 ρb=ρ0,故单独把b放入烧杯中,b悬浮;
D、单独把a放入烧杯中时甲=ha,在题图中,a下表面所在深度为 p=ρg 可知,故D正确。
故选:AD。
(多选)13.(3分)在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数随圆柱体下降高度h变化的图象。则( )
A.分析图象可知,圆柱体重力是12N
B.圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是8N
C.圆柱体的密度是1.5×103kg/m3
D.分析图象BC段:物体浸没液体之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力不变
【解答】解:(1)由图象可知,当h=0时,
此时圆柱体在空气中,根据二力平衡条件可知示=12N,故A正确;
(2)从h=7cm开始,弹簧测力计示数不变,对圆柱体受力分析可知,
F浮=G﹣F示=12N﹣6N=8N,故B正确;
(3)由阿基米德原理F浮=ρ液V排g得:
V排===8×10﹣4m6,
因为物体是全部浸没,所以V物=V排=8×10﹣4m4,
由公式G=mg可求出物体的质量:
m===1.2kg,
ρ物===1.4×103kg/m3,故C正确;
(4)分析图象BC段,物体在液体中的深度逐渐增加,
说明物体在慢慢浸入水中,V排在逐渐增大,物体受到的浮力也在逐渐增大。
故选:ABC。
三、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
14.(4分)排水量是6000t的轮船在河水中航行,满载时船及货物总重是 6×107N ,排开水的体积是 6×103 m3(g=10N/kg)
【解答】解:(1)轮船满载时受到的浮力:
F浮=G排=6000×103kg×10N/kg=6×103N;
轮船漂浮,所以满载时船及所装货物共重:
G总=F浮=6×107N;
(2)由F浮=ρ水gV排可得,船排开水的体积:
V排===6×103m7,
故答案为:6×107N;5×103。
15.(4分)为减少扬尘对空气质量的影响,各地进行洒水作业。洒水车沿水平道路匀速直线行驶,在洒水过程中 减小 (选填“增大”“减小”或“不变”);小孩从滑梯上坐着滑下时,速度越来越快 动 能。
【解答】解:(1)洒水车沿水平道路匀速直线行驶,在洒水过程中,质量减小;
(2)小孩从滑梯上坐着滑下时,速度越来越快,是因为他的重力势能转化为动能。
故答案为:减小;动。
16.(4分)如图所示,物体重5N,一人用20N的力将它压在竖直墙上,这时物体受到的摩擦力大小是 5 N,方向是 竖直向上 。
【解答】解:用20N的水平力把重5N的物体紧压在竖直墙壁上时,物体处于静止状态;根据二力平衡的条件可以判断这时物体受到的摩擦力为5N。
故答案为:8;竖直向上。
17.(4分)小明同学用15N的水平推力推动重为100N的超市购物车。购物车自静止开始在10s内沿水平方向前进了10m。在整个过程中推力做功为 150 J,重力做功为 0 J。
【解答】解:
(1)在整个过程中推力做功:W=Fs=15N×10m=150J;
(2)购物车在水平地面上运动,购物车在重力的方向上没有移动距离,即做功为0J。
故答案为:150;0。
18.(4分)一只水桶重30N,内底面积为0.02m2,桶内盛有重80N、深25cm的水,放在水平地面上,则水对桶底的压力是 50 N,地面受到水桶的压力是 110 N。(g=10N/kg)
【解答】解:(1)水对桶底的压强:
p=ρgh=1.0×106kg/m3×10N/kg×25×10﹣2m=2500Pa,
由p=可得
F=pS=2500Pa×4.02m2=50N;
(2)地面受到水桶的压力:
F′=G桶+G水=30N+80N=110N。
故答案为:50;110。
19.(4分)1标准大气压的值为 1.01×105Pa ;如图所示,在某轻质杠杆B点,用弹簧测力计沿竖直方向提升一重物,弹簧测力计示数为10N,若OA=10cm,则物体的重力大小为 50 N。
【解答】解:
(1)1标准大气压的值为1.01×104Pa;
(2)O为支点,动力臂OB=OA+AB=10cm+40cm=50cm,
根据杠杆的平衡条件可知:F×OB=G×OA,
即:10N×50cm=G×10cm,
解得:G=50N。
故答案为:1.01×105Pa;50。
四、综合题(本大题共6小题,共37分),解题中要求有必要的分析和说明,计算题还要有公式及数据代入过程,结果要有数值和单位。
20.(7分)一台起重机将3600N的货物提离4m,起重机做的有用功是多少?如果额外功是9600J,总功是多少?机械效率是多少?
【解答】解:起重机做的有用功:
W有用=Gh=3600N×4m=1.44×106J。
起重机的总功:
W总=W有+W外=1.44×104J+6.6×103J=7.4×104J;
机械效率:
η=×100%=。
答:起重机做的有用功为1.44×106J;总功为2.4×106J;机械效率为60%。
21.(5分)某小组用如图甲所示的U形管压强计探究液体内部压强的特点。
(1)如图乙和丙所示,将探头浸没于水中时,随着探头没入水中的深度增大 高度差 越大,由此可知液体内部的压强与 液体深度 有关;
(2)保持如图丙探头的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀,通过观察现象,其内部的压强越大”的结论。你认为通过他这样的操作得到的结论是 不正确 (选填“正确”或“不正确”)的,原因是 没有控制金属盒浸入液体中的深度不变 ;
(3)如图丁所示,容器中间用隔板分成左、右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,观察到橡皮膜发生了形变,以下判断中正确的是 D (填字母)。
A.液体A的密度大于液体B的密度
B.液体A的密度等于液体B的密度
C.液体A的密度小于液体B的密度
D.以上选项均有可能
【解答】解:
(1)用U形管两边液面的高度差反映液体内部压强大小,这是转换法,U形管两边液面的高度差逐渐变大,液体越深,所以液体压强跟液体深度有关;
(2)小强要探究液体内部压强与液体密度的关系。则应保持深度不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,密度增大,由于没有控制金属盒浸入液体中的深度不变,液体的密度越大;
(3)由图可知,橡皮膜向左边凸起,而左边的液面高度低于右边液面的高度,故选:D。
故答案为:(1)高度差;液体深度;没有控制金属盒浸入液体中的深度不变。
22.(5分)某同学在探究“物体的动能跟哪些因素有关”时,提出了如下猜想:
猜想一:物体动能大小与物体的质量有关
猜想二:物体动能大小与物体的运动速度有关
为了验证上述猜想,老师提供了如下器材:斜槽、刻度尺、三个钢球(质量分别为0.1kg、0.2kg和0.3kg)、木块和长木板实验装置如图所示,碰到水平面上的木块后,将木块撞出一段距离。在同样的平面上,说明钢球的动能越大。
该同学利用上述器材和装置进行了实验,并在下表中记录了实验获得的数据。
次数 钢球质量m/kg 钢球下落高度h/cm 木块移动距离s/m
1 0.1 10 8
2 0.1 25 19
3 0.2 20 26
4 0.2 10 15
5 0.3 10 22
6 0.3 15 30
请你完成下列任务:
(1)表中 1、4、5 (填写次数序号)三次实验可以验证猜想一;
(2)分析表中数据,可以得到猜想二的结论是 当物体质量相同时,物体速度越大,物体动能越大 ;
(3)若水平面为光滑的,该实验还能通过比较木块被撞出的距离得出结论吗? 不能 (选填“能”或“不能”)。
【解答】解:(1)要探究物体动能大小与物体的质量有关,根据控制变量法的操作原则,使物体速度相同(让物体从同一高度下滑)、4和5三次实验;
(2)根据实验3和2或者3和3或者5和6,可以看出,物体速度越大;
(3)本实验通过比较木块被撞出的距离来比较动能大小,若水平面为光滑的,不会停下来;
故答案为:(1)2、4、5;(2)当物体质量相同时,物体动能越大。
23.(9分)某工人利用如图所示的滑轮组提升重2700N的物体,物体上升了2m,绳子末端的拉力为750N,求:
(1)工人做的有用功是多少?
(2)该滑轮组的机械效率是多少?
【解答】解:(1)工人做的有用功:W有=Gh=2700N×2m=5400J;
(2)由图可知n=4,滑轮组的机械效率:η=====。
答:(1)工人做的有用功是5400J;
(2)该滑轮组的机械效率是90%。
24.(6分)同学们观看奋斗者号潜水器入水过程,思考物体所受浮力的大小跟哪些因素有关,于是进行了如下探究:
(1)同学们通过生活中的实例:清洗樱桃时将其放入水中,部分会沉底,之后加入盐清洗,由此推理出浮力大小与 液体密度 有关;
(2)同学们使用弹簧测力计设计如图甲的实验过程,该实验测量浮力大小是利用了 D ;(填字母)
A.浮力与重力是一对平衡力
B.浮力与重力是一对相互作用力
C.浮力与拉力是一对相互作用力
D.拉力与浮力之和等于重力
(3)通过实验数据及现象分析,由如图甲C→D的过程可初步得出实验结论:浮力大小与物块浸没在液体中的深度 无关 (选填“有关”或“无关”);再由如图甲B→C可初步得出结论:物块浸在液体中受到的浮力大小与 排开液体的体积 有关;
(4)为进一步探究“浸在液体中的物体受到的浮力大小是否与物体的体积有关”,同学选用两个大小不同的塑料盒分别装上不等量的水,使它们的总重力相等,如图乙所示,则这两个盒子受到的浮力大小 相等 (选填“相等”或“不相等”),说明浸在液体中的物体受到的浮力大小与物体的体积 无关 (选填“有关”或“无关”)。
【解答】解:(1)浮力与液体密度和排开液体的体积有关,清洗樱桃时将其放入水中,之后加入盐清洗,改变了液体的密度,由此推理出浮力大小与液体密度有关;
(2)同学们使用弹簧测力计设计如图甲的实验过程,
开始时拉力等于重力,二力平衡,故利用拉力与浮力之和等于重力来测量浮力的。
(3)通过实验数据及现象分析,由如图甲C→D的过程,深度改变,说明浮力不变;再由如图甲B→C,改变了排开液体的体积,说明浮力改变;
(4)它们的总重力相等,将两盒放入水中,都是漂浮,则这两个盒子受到的浮力大小不相等,但浮力不变。
故答案为:(1)液体密度;(2)D;排开液体的体积;无关。
25.(5分)物理兴趣小组组织同学们测量某一不规则的实心小塑料块的密度(已知水的密度为ρ0,ρ塑<ρ0),可以选取不同测量方法及器材,比一比谁的方法多(体积不计)、高度及底面积适宜的厚底薄壁圆柱形玻璃杯、刻度尺,请设计出测量小塑料块密度的实验方案。要求:
(1)写出主要实验步骤及需要测量的物理量;
(2)写出小塑料块的密度数学表达式(用已知量和测量量表示)。
【解答】解:(1)实验步骤:①在溢水杯装满水,将玻璃杯放在溢水杯口下方,待溢水杯中不再溢水后1;
②用细针将小塑料块全部压入水中,继续用玻璃杯收集从溢水杯中溢出的水,用刻度尺测出玻璃杯中水的高度为h2;
(2)假设玻璃杯的内底面积为S,在步骤①中,
由漂浮条件和阿基米德原理可得:F浮=G排=G,
由G=mg可得,m塑g=m排g,即:m塑=m排=ρ水V排=ρ4Sh1,
在步骤②中,小塑料块浸没在水中,即V塑=V排′=Sh2,
所以小塑料块的密度:ρ塑===。
答:(1)实验步骤:①在溢水杯装满水,将玻璃杯放在溢水杯口下方,待溢水杯中不再溢水后3;
②用细针将小塑料块全部压入水中,继续用玻璃杯收集从溢水杯中溢出的水,用刻度尺测出玻璃杯中水的高度为h2;
(2)小塑料块的密度:ρ塑===。
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