1.掌握對各種物理量的估算是物理學習獲得的一種重要能力。以下是順順同學對一些物理量的估算,其中不符合事實的是( )
A.一名中學生質(zhì)量約50kg
B.中學生雙腳站立時對地面的壓強約125Pa
C.游泳漂浮在水面上的中學生受到浮力約500N
D.中學生爬一層樓克服重力做功的功率約150W
2.如圖所示為一種常用核桃夾,用大小相同的力垂直作用在B點比作用在A點更易夾碎核桃,這說明力的作用效果與( )
A.力的大小有關B.力的作用點有關
C.力的方向有關D.受力面積有關
3.如圖所示,A、B兩物塊疊放在水平桌面上保持靜止。下列說法正確的是( )
A.地面對A的支持力與A受到的重力是一對相互作用力
B.A受到的重力與地面對A的支持力是一對平衡力
C.地面對A的支持力的大小等于A和B的重力之和
D.地面對A的支持力與B對A的壓力是一對平衡力
4.下列事例中,為了減小壓強的是( )
A.書包要用寬的肩帶
B.在鞋底上做上凹凸不平的花紋
C.菜刀經(jīng)常要磨一磨
D.篆刻刀的刀口做得很鋒利
5.2021年5月15日,我國火星探測器“天問一號”成功著陸火星,下列有關說法正確的是( )
A.“天問一號”在太空繞火星飛行時受到了大氣的浮力
B.“天問一號”落到火星表面停下來后,其所受力為平衡力
C.“天問一號”減速下降時機械能守恒
D.“天問一號”在火星所受重力小于在地球所受重力,其慣性也變小了
6.如圖所示,體積相等的三個小球靜止在水中,關于它們受到的浮力大小正確是( )
A.FA>FB>FCB.FB<FA<FCC.FA>FB>FCD.FB<F A=FC
7.下列關于功的說法正確的是( )
A.小明用力推發(fā)生故障的汽車而未推動時,推力對汽車做了功
B.吊車吊著重物沿水平方向勻速運動一段距離時,吊車的拉力對重物做了功
C.足球在水平地面上滾動一段距離時,重力對足球做了功
D.舉重運動員從地面將杠鈴舉起的過程中,舉重運動員對杠鈴做了功
8.長沙市的高層建筑越來越多,同時高空拋物也存在巨大的安全隱患,2021年3月1日起高空拋物入刑法,因為高處下落的物體具有較大的( )
A.彈性勢能B.重力勢能C.體積D.阻力
9.豎直向上扔出的乒乓球,在上升到最高點的過程中,以下說法中正確的是( )
A.動能增大,重力勢能增大
B.動能減小,重力勢能減小
C.動能減小,重力勢能增大
D.動能增大,重力勢能減小
10.如圖所示,一刻度均勻的輕質(zhì)杠桿在A處掛重12N的物體,若要使杠桿在水平位置平衡,則在杠桿B處施加的豎直向下的拉力為( )
A.4NB.5NC.6ND.8N
11.下列杠桿中,屬于省力杠桿的是( )
A. 起子B. 道釘撬
C. 鑷子D. 筷子
12.如圖所示,兩個完全相同的圓柱形容器甲和乙放置在水平桌面上,已知距容器底部h處A、B兩點所受液體的壓強pA和pB相等,則兩容器底部所受液體壓力F甲、F乙和壓強p甲、p乙的關系是( )
A.F甲>F乙B.F甲<F乙C.p甲<p乙D.p甲=p乙
二、填空題(本大題共5小題,每空2分,共24分。)
13.(4分)“北風卷地百草折,胡天八月即飛雪”中風卷著雪花向北飛去,表明力可以改變物體的 ,“百草折”表明力可以改變物體的 。
14.(4分)隨著人們生活水平的提高,掃地機器人逐步進入普通家庭。如圖所示為某款掃地機器人,其工作時是通過電機轉(zhuǎn)動使內(nèi)部氣流速度 ,壓強 ,使雜物進入吸塵器達到清掃的目的。
15.(4分)為建立全民免疫,國家給18﹣59歲居民免費注射“重組新型冠狀病毒疫苗”。醫(yī)護人員用注射器吸取藥液是利用 把藥液吸取上來的;注射器的針頭做得很尖,是為了增大使用時的 ,以便容易刺入人體。
16.(6分)一建筑工人用50N的水平推力推小車,使小車在水平地面上勻速前進了15m,小車受到的阻力為 N.撤去推力,小車仍然能繼續(xù)向前運動0.5m,這是由于小車具有 。在上述小車前進15.5m的過程中,建筑工人對小車做的功為 J。
17.(6分)底面積為250cm2的圓柱形壁容器內(nèi)裝有某種液體,重4N、底面積為100cm2的圓柱體A由一段非彈性細線與容器底部相連,開始時,A浸在液體中的深度為5cm,細線剛好伸直,如圖所示,則A受到的浮力 (選填“大于”、等于或“小于”)重力,液體的密度為 kg/m3;已知細線能承受的最大拉力為6N,現(xiàn)往容器中緩慢注入此種液體,直到細線剛好被拉斷為止,從細線剛好伸直到被拉斷,容器底受到液體的壓強增加了 Pa。
三、實驗探究題(本大題共4小題,每空2分,共26分。)
18.(6分)老師要求同學們用身邊的物品探究“壓力的作用效果與哪些因素有關”,小亮找到的器材有海綿和兩瓶完全相同的礦泉水。
(1)小亮是通過觀察海綿的 來探究壓力的作用效果的。
(2)如圖所示,小亮將兩瓶完全相同的礦泉水分別正立和倒立放在海綿上,兩次海綿受到的壓力相同,但第二次受力面積小。由此得出,在 相同時,受力面積越 ,壓力的作用效果越明顯。
19.(6分)某實驗小組利用彈簧實驗測力計、石塊、溢水杯等器材,按照如圖所示的步驟,探究浮力的大小與排開液體所受重力的關系。
(1)先用彈簧測力計分別測出空桶和石塊的重力,其中石塊的重力為 N。
(2)把石塊浸沒在盛滿水的溢水杯中,石塊受到的浮力為 N。
(3)石塊排開水所受的重力可由 (填字母代號)兩個步驟測出。
20.(6分)如圖,某實驗小組在“探究物體的動能跟哪些因素有關”的實驗中,讓小球從同一斜面某處由靜止釋放,撞擊同一水平面上的同一木塊,木塊移動一段距離后停止。
(1)小球滾下斜面的過程中,它的 能轉(zhuǎn)化為動能,其動能大小是通過 來反映的。
(2)分析比較 兩次實驗,可探究出的結論是: 相同的物體, 越大,動能越大。
(3)甲實驗中若木塊的重力為1N,水平移動的距離是30cm,則重力對木塊做功 J。
(4)如果水平面光滑,則 (選填“能”或“不能”)完成本實驗。
21.(8分)在“探究杠桿平衡條件的實驗”中:
(1)如圖甲所示,杠桿左端下沉,則應將平衡螺母向 (選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),直到杠桿在水平位置平衡,在水平位置平衡的目的是便于測量 。
(2)如圖乙所示,杠桿上的刻度均勻,在A點掛4個鉤碼,要使杠桿在水平位置平衡,應在B點掛 個相同的鉤碼;當杠桿平衡后,將A、B兩點下方所掛的鉤碼同時朝遠離支點O的方向各移動一小格,則杠桿的 (選填“左”或“右”)端將下沉。
(3)如圖丙所示,在A點掛一定數(shù)量的鉤碼,用彈簧測力計在C點斜向上拉(與水平方向成30°角)杠桿,使杠桿在水平位置平衡時,彈簧測力計的示數(shù)如圖丙所示,已知每個鉤碼重0.4N,則在A點應掛 個鉤碼。
四、計算題(本大題共2小題,第23題6分,第24題8分,共14分。)
22.(6分)隨著人們生活水平的不斷提高,自駕游已經(jīng)成為人們最喜愛的旅行方式之一,玲玲家上個周末駕駛自家轎車從長沙市區(qū)到瀏陽大圍山景區(qū),若該車以72km/h勻速行駛了2小時20分鐘到達大圍山景區(qū)。求:
(1)玲玲家到大圍山景區(qū)的路程是多少km?
(2)若該車的發(fā)動機輸出功率恒定為80kW,轎車勻速行駛過程中所受的阻力;
(3)玲玲質(zhì)量為52kg,當她登上離地面高度約為1300米的山頂時,玲玲克服重力做的功。
23.(8分)如圖所示,底面積為50cm2的大燒杯中裝有適量的水,杠桿CD可繞支點O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,CO=3DO,鉤碼A的質(zhì)量為100g,物體B的體積為750cm3,杠桿CD在水平位置平衡時,物體B有的體積露出水面;當在A的下方加掛1個相同的鉤碼時,物體B有的體積露出水面,杠桿CD仍在水平位置平衡,g取10N/kg,杠桿、懸掛物體的細繩的質(zhì)量可忽略不計,求:
(1)物體B浸沒在水中受到浮力的大??;
(2)物體B的密度;
(3)掛兩個鉤碼與掛一個鉤碼相比,燒杯底部受到水的壓強減小了多少。
2020-2021學年河北省張家口市宣化區(qū)八年級(下)期末物理試卷
參考答案與試題解析
一、選擇題(本大題共12小題,每小題3分,共36分。第1-10題為單項選擇題;第11、12題為雙選題,雙選題少選得2分,有選錯得0分。)
1.掌握對各種物理量的估算是物理學習獲得的一種重要能力。以下是順順同學對一些物理量的估算,其中不符合事實的是( )
A.一名中學生質(zhì)量約50kg
B.中學生雙腳站立時對地面的壓強約125Pa
C.游泳漂浮在水面上的中學生受到浮力約500N
D.中學生爬一層樓克服重力做功的功率約150W
【分析】不同物理量的估算,有的需要憑借生活經(jīng)驗,有的需要簡單的計算,有的要進行單位的換算,最后判斷最符合事實的是哪一個。
【解答】解:A、成年人的質(zhì)量在65kg左右,中學生的質(zhì)量比成年人小一些,在50kg左右。故A符合事實;
B、中學生的體重在G=500N左右,雙腳站立時與水平地面的接觸面積在0.04m2左右,雙腳對水平地面的壓強在p====1.25×104Pa左右。故B不符合事實;
C、漂浮的物體受到的浮力等于其重力。中學生的體重約500N,游泳漂浮在水面上的中學生受到浮力約500N。故C符合事實;
D、中學生的體重約500N,爬樓速度約0.3m/s,中學生爬一層樓克服重力做功的功率約P===Gv=500N×0.3m/s=150W。故D符合事實。
故選:B。
2.如圖所示為一種常用核桃夾,用大小相同的力垂直作用在B點比作用在A點更易夾碎核桃,這說明力的作用效果與( )
A.力的大小有關B.力的作用點有關
C.力的方向有關D.受力面積有關
【分析】力的三要素有:力的大小、方向、作用點,它們都影響力的作用效果。
【解答】解:
由圖可看出,力的大小和方向相同,作用點A、B不同,在B點比A點更易夾碎核桃,說明力的作用效果與作用點有關。
故選:B。
3.如圖所示,A、B兩物塊疊放在水平桌面上保持靜止。下列說法正確的是( )
A.地面對A的支持力與A受到的重力是一對相互作用力
B.A受到的重力與地面對A的支持力是一對平衡力
C.地面對A的支持力的大小等于A和B的重力之和
D.地面對A的支持力與B對A的壓力是一對平衡力
【分析】平衡力的條件:大小相等、方向相反、作用在同一個物體上,作用在同一條直線上;
相互作用力的條件:大小相等、方向相反、作用在兩個物體上,作用在同一條直線上。
【解答】解:A、地面對A的支持力與A受到的重力都作用在A上,所以不是相互作用力,故A錯誤;
B、地面對A的支持力等于A的重力和B的重力之和,所以地面對A的支持力與A的重力大小不相等,所以不是一對平衡力,故B錯誤;
C、地面對A的支持力等于A的重力和B的重力之和,故C正確;
D、地面對A的支持力等于A的重力和B的重力之和,而B對A的壓力等于B的重力,這兩個力大小不相等,所以不是一對平衡力,故D錯誤。
故選:C。
4.下列事例中,為了減小壓強的是( )
A.書包要用寬的肩帶
B.在鞋底上做上凹凸不平的花紋
C.菜刀經(jīng)常要磨一磨
D.篆刻刀的刀口做得很鋒利
【分析】(1)減小壓強的方法:在壓力一定時,增大受力面積;在受力面積一定時,減小壓力;
(2)影響摩擦力的因素:壓力和接觸面的粗糙程度;
(3)(4)增大壓強的方法:在壓力一定時,減小受力面積;在受力面積一定時,增大壓力。
【解答】解:
A、書包要用寬的背帶,是在壓力一定時,增大受力面積來減小壓強,故A符合題意。
B、在鞋底做上凹凸不平的花紋,是在壓力一定時,增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力,故B不符合題意;
C、菜刀要經(jīng)常磨一磨,是在壓力一定時,減小受力面積來增大壓強,故C不符合題意;
D、篆刻刀的刀口做得很鋒利,是在壓力一定時,減小受力面積來增大壓強,故D不符合題意。
故選:A。
5.2021年5月15日,我國火星探測器“天問一號”成功著陸火星,下列有關說法正確的是( )
A.“天問一號”在太空繞火星飛行時受到了大氣的浮力
B.“天問一號”落到火星表面停下來后,其所受力為平衡力
C.“天問一號”減速下降時機械能守恒
D.“天問一號”在火星所受重力小于在地球所受重力,其慣性也變小了
【分析】(1)液體對浸在液體或氣體中的物體產(chǎn)生的壓力作用效果,就是向上托的作用,在液體和氣體中把這種作用稱為浮力。
(2)物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)時,受力平衡。
(3)機械能包括動能和勢能;物體由于運動而具有的能量叫動能;物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢能;物體發(fā)生彈性形變而具有的能量叫彈性勢能。動能的大小與質(zhì)量和速度有關,重力勢能大小與質(zhì)量和高度有關。
(4)物體具有保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫做慣性,慣性大小只與物體質(zhì)量有關。
【解答】解:A、太空中沒有空氣,“天問一號”繞火星飛行時不會受到大氣的浮力,故A錯誤;
B、“天問一號”落到火星表面停下來后處于靜止狀態(tài),其所受力是平衡力,故B正確;
C、“天問一號”減速下降時,質(zhì)量不變,由于速度變小、動能變??;高度變小,勢能減小,所以機械能減小,故C錯誤;
D、慣性大小只與物體質(zhì)量有關,與受力大小沒有關系,故D錯誤。
故選:B。
6.如圖所示,體積相等的三個小球靜止在水中,關于它們受到的浮力大小正確是( )
A.FA>FB>FCB.FB<FA<FCC.FA>FB>FCD.FB<F A=FC
【分析】由題知,三個小球的體積相同,根據(jù)圖示得出三個小球排開水的體積的大小關系,根據(jù)阿基米德原理得出受到的浮力的大小關系。
【解答】解:由圖知,三個球排開水的體積:
VA=VC>VB,
∵F?。溅阉甐排g,
三個球受到的浮力:
FB<F A=FC。
故選:D。
7.下列關于功的說法正確的是( )
A.小明用力推發(fā)生故障的汽車而未推動時,推力對汽車做了功
B.吊車吊著重物沿水平方向勻速運動一段距離時,吊車的拉力對重物做了功
C.足球在水平地面上滾動一段距離時,重力對足球做了功
D.舉重運動員從地面將杠鈴舉起的過程中,舉重運動員對杠鈴做了功
【分析】做功的兩個必要因素:作用在物體上的力;物體在力的方向上通過的距離(即力和距離的方向要一致);二者缺一不可。
【解答】解:A、用力推發(fā)生故障的汽車而未推動時,只有力沒有距離;故推力對汽車沒有做功;故A錯誤;
B、吊車吊著重物沿水平方向勻速運動一段距離時,拉力方向豎直向上,移動距離的方向水平向前;兩個方向相互垂直,故吊車的拉力對重物沒有做功;故B錯誤;
C、足球在水平地面上滾動一段距離時,移動距離的方向水平向前,重力的方向豎直向下;兩個方向相互垂直,故重力對足球沒有做功;故C錯誤;
D、運動員從地面將杠鈴舉起的過程中,力的方向豎直向上,移動距離的方向也豎直向上,兩個方向一致;故舉重運動員對杠鈴做功;故D正確;
故選:D。
8.長沙市的高層建筑越來越多,同時高空拋物也存在巨大的安全隱患,2021年3月1日起高空拋物入刑法,因為高處下落的物體具有較大的( )
A.彈性勢能B.重力勢能C.體積D.阻力
【分析】重力勢能是指物體被舉高而具有的能量,跟物體的質(zhì)量和高度有關;彈性勢能是由于物體發(fā)生彈性形變而具有的能量,跟材料本身以及彈性形變量大小有關。
【解答】解:由題意可知,高空拋物現(xiàn)象之所以會造成危害,是因為物體被舉高后具有重力勢能,而且物體質(zhì)量越大、高度越高,重力勢能就越大,因此高空拋物存在巨大的安全隱患,故B正確。
故選:B。
9.豎直向上扔出的乒乓球,在上升到最高點的過程中,以下說法中正確的是( )
A.動能增大,重力勢能增大
B.動能減小,重力勢能減小
C.動能減小,重力勢能增大
D.動能增大,重力勢能減小
【分析】從動能和重力勢能大小的影響因素進行判斷:
(1)動能大小的影響因素:質(zhì)量、速度;質(zhì)量越大,速度越大,動能越大。
(2)重力勢能大小的影響因素:質(zhì)量、被舉的高度;質(zhì)量越大,高度越高,重力勢能越大。
【解答】解:豎直向上扔出的乒乓球,在上升到最高點的過程中,乒乓球的質(zhì)量不變,但速度變小,其動能減?。煌瑫r高度變大,則重力勢能增大,故C正確。
故選:C。
10.如圖所示,一刻度均勻的輕質(zhì)杠桿在A處掛重12N的物體,若要使杠桿在水平位置平衡,則在杠桿B處施加的豎直向下的拉力為( )
A.4NB.5NC.6ND.8N
【分析】根據(jù)杠桿平衡的條件:動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂即可解答。
【解答】解:設杠桿每一格長度是L,B處施加的豎直向下的拉力,
由杠桿平衡條件可得:FALA=FBLB,
即:12N×2L=FB×4L,
解得:
FB=6N。
故選:C。
11.下列杠桿中,屬于省力杠桿的是( )
A. 起子B. 道釘撬
C. 鑷子D. 筷子
【分析】結合圖片和生活經(jīng)驗,先判斷杠桿在使用過程中,動力臂和阻力臂的大小關系,再判斷它是屬于哪種類型的杠桿。
【解答】解:A、起子在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿;
B、道釘撬在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿;
C、鑷子在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿;
D、筷子在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿;
故選:AB。
12.如圖所示,兩個完全相同的圓柱形容器甲和乙放置在水平桌面上,已知距容器底部h處A、B兩點所受液體的壓強pA和pB相等,則兩容器底部所受液體壓力F甲、F乙和壓強p甲、p乙的關系是( )
A.F甲>F乙B.F甲<F乙C.p甲<p乙D.p甲=p乙
【分析】已知A、B兩點所受液體的壓強pA和pB相等,B點的深度小于A點的深度,根據(jù)公式p=ρgh可知,液體的密度的大小關系,再利用公式p=ρgh判斷出兩容器底部所受液體壓強的大小關系,根據(jù)公式p=的變形式F=pS判斷出兩容器底部所受液體壓力的大小關系。
【解答】解:B點的深度小于A點的深度,根據(jù)公式p=ρgh可知,甲的密度小于乙的密度,A、B到底部的深度相等,所以A點下面液體產(chǎn)生的壓強小于B點下面液體產(chǎn)生的壓強;
因為距容器底部h處A、B兩點所受液體的壓強pA和pB相等,故兩容器底部所受液體壓強p甲<p乙;
因為容器底面積相等,根據(jù)公式p=的變形式F=pS可知,兩容器底部所受液體壓力F甲<F乙。
故選:BC。
二、填空題(本大題共5小題,每空2分,共24分。)
13.(4分)“北風卷地百草折,胡天八月即飛雪”中風卷著雪花向北飛去,表明力可以改變物體的 運動狀態(tài) ,“百草折”表明力可以改變物體的 形狀 。
【分析】力的作用效果有兩個:①力可以改變物體的形狀即使物體發(fā)生形變。②力可以改變物體的運動狀態(tài),包括物體的運動速度大小發(fā)生變化、運動方向發(fā)生變化。
【解答】解:風卷著雪花向北飛去,雪花受到力的作用改變了運動狀態(tài),說明力可以改變物體的運動狀態(tài);
“百草折”表明力改變了物體的形狀。
故答案為:運動狀態(tài);形狀。
14.(4分)隨著人們生活水平的提高,掃地機器人逐步進入普通家庭。如圖所示為某款掃地機器人,其工作時是通過電機轉(zhuǎn)動使內(nèi)部氣流速度 大 ,壓強 小 ,使雜物進入吸塵器達到清掃的目的。
【分析】流體壓強與流速的關系:流速越大,壓強越小。
【解答】解:高速旋轉(zhuǎn)的葉輪把空氣排出風機,機器人內(nèi)部的空氣流速大,壓強小,而外部的空氣流速小,壓強大,所以在外界大氣壓的作用下,外部空氣和灰塵不斷地壓入進風機,掃地機器人就能“掃塵”了,使雜物進入吸塵器達到清掃的目的。
故答案為:大;小。
15.(4分)為建立全民免疫,國家給18﹣59歲居民免費注射“重組新型冠狀病毒疫苗”。醫(yī)護人員用注射器吸取藥液是利用 大氣壓 把藥液吸取上來的;注射器的針頭做得很尖,是為了增大使用時的 壓強 ,以便容易刺入人體。
【分析】(1)注射器吸取藥液利用的是大氣壓;
(2)增大壓強的方法:在壓力一定時,減小受力面積;在受力面積一定時,增大壓力。
【解答】解:(1)用注射器吸取藥液時,用手向后拉動活塞,使針管內(nèi)的氣壓變小,外面的藥液在大氣壓作用下,通過針頭進入針管里;
(2)注射器的針頭做得很尖,是在壓力一定時,通過減小受力面積來增大其使用時的壓強,以便容易刺入人體。
故答案為:大氣壓;壓強。
16.(6分)一建筑工人用50N的水平推力推小車,使小車在水平地面上勻速前進了15m,小車受到的阻力為 50 N.撤去推力,小車仍然能繼續(xù)向前運動0.5m,這是由于小車具有 慣性 。在上述小車前進15.5m的過程中,建筑工人對小車做的功為 750 J。
【分析】小車做勻速運動,推力等于阻力,大小相等,方向相反,撤去推力,小車由于慣性繼續(xù)運動,由于慣性運動的小車,不受力的作用,這段距離不做功,建筑工人對小車做的功根據(jù)公式W=FS可求。
【解答】解:小車受到的阻力與推力相等,f=F=50N,撤去推力,小車由于慣性繼續(xù)保持向前的運動狀態(tài),
建筑工人對小車做的功W=FS=50N×15m=750J.由于慣性向前運動0.5m,建筑工人不做功。
故答案為:50;慣性;750。
17.(6分)底面積為250cm2的圓柱形壁容器內(nèi)裝有某種液體,重4N、底面積為100cm2的圓柱體A由一段非彈性細線與容器底部相連,開始時,A浸在液體中的深度為5cm,細線剛好伸直,如圖所示,則A受到的浮力 等于 (選填“大于”、等于或“小于”)重力,液體的密度為 0.8×103 kg/m3;已知細線能承受的最大拉力為6N,現(xiàn)往容器中緩慢注入此種液體,直到細線剛好被拉斷為止,從細線剛好伸直到被拉斷,容器底受到液體的壓強增加了 600 Pa。
【分析】(1)物體漂浮,浮力等于重力;
(2)求出物體浸沒在水中的體積,即排開水的體積,然后利用阿基米德原理計算液體的密度;
(3)利用力的合成求出A增大的浮力,然后利用阿基米德原理求出A增大的排開液體的體積,再利用體積公式求出液面增加的高度,最后利用液體壓強公式計算容器底受到液體的壓強增加量。
【解答】解:(1)細線剛好伸直,則圓柱體沒有受到繩子的拉力作用,此時圓柱體處于漂浮狀態(tài),
所以根據(jù)物體的浮沉條件可知,A受到的浮力等于其重力,即F?。紾=4N;
(2)圓柱體排開水的體積:
V排=S物h浸=100cm2×5cm=500cm3=5×10﹣4m3,
因為F浮=ρ液gV排,F(xiàn)?。紾=4N,
所以液體的密度:
ρ液===0.8×103kg/m3;
(3)往容器中緩慢注入此種液體,物體A始終靜止,直到細線剛好被拉斷為止時,則A受到浮力的增大量等于最大拉力,即△F浮=6N,
則排開液體體積的增大量:
△V排===7.5×10﹣4m3,
則液面升高的高度:
△h===0.075m,
所以容器底受到液體的壓強增加量:
△p=ρ液g△h=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.075m=600Pa。
故答案為:等于;0.8×103;600。
三、實驗探究題(本大題共4小題,每空2分,共26分。)
18.(6分)老師要求同學們用身邊的物品探究“壓力的作用效果與哪些因素有關”,小亮找到的器材有海綿和兩瓶完全相同的礦泉水。
(1)小亮是通過觀察海綿的 凹陷程度 來探究壓力的作用效果的。
(2)如圖所示,小亮將兩瓶完全相同的礦泉水分別正立和倒立放在海綿上,兩次海綿受到的壓力相同,但第二次受力面積小。由此得出,在 壓力 相同時,受力面積越 小 ,壓力的作用效果越明顯。
【分析】(1)壓力作用效果用物體形變大小來反映。
(2)影響壓力作用效果的因素是壓力的大小和受力面積的大小。在探究時要用到控制變量法:探究壓力的作用效果和壓力大小的關系時就要保證受力面積一定;要探究壓力的作用效果和受力面積的關系時就要保證壓力的大小一定。
【解答】解:(1)小亮是通過觀察海綿的凹陷程度來探究壓力的作用效果的,屬于轉(zhuǎn)換法;
(2)將兩瓶完全相同的礦泉水分別正立和倒立放在海綿上,兩次海綿受到的壓力相同,但第二次受力面積小。由此得出,在壓力相同時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯。
故答案為:(1)凹陷程度;(2)壓力;小。
19.(6分)某實驗小組利用彈簧實驗測力計、石塊、溢水杯等器材,按照如圖所示的步驟,探究浮力的大小與排開液體所受重力的關系。
(1)先用彈簧測力計分別測出空桶和石塊的重力,其中石塊的重力為 3.8 N。
(2)把石塊浸沒在盛滿水的溢水杯中,石塊受到的浮力為 1.4 N。
(3)石塊排開水所受的重力可由 AD (填字母代號)兩個步驟測出。
【分析】(1)物體沒有浸入液體中時彈簧測力計的示數(shù)等于物體的重力;
(2)物體重力與物體完全浸入液體后彈簧測力計示數(shù)之差是物體在液體中受到的浮力;
(3)液體與桶的總重力與桶的重力之差是物體排開液體的重力。
【解答】解:(1)由圖B可知,彈簧測力計的示數(shù)為3.8N,即物體對彈簧測力計的拉力為3.8N,
因為物體間力的作用是相互的,彈簧測力計對物體的拉力也為3.8N;
因為物體處于平衡狀態(tài),受拉力和重力是一對平衡力,大小相等,故物體的重力是3.8N;
(2)由稱重法知:
F?。紾﹣F示=3.8N﹣2.4N=1.4N;
(3)液體與桶的總重力與桶的重力之差是物體排開液體的重力,由圖中AD兩個步驟測出。
故答案為:(1)3.8;(2)1.4;(3)AD。
20.(6分)如圖,某實驗小組在“探究物體的動能跟哪些因素有關”的實驗中,讓小球從同一斜面某處由靜止釋放,撞擊同一水平面上的同一木塊,木塊移動一段距離后停止。
(1)小球滾下斜面的過程中,它的 重力勢 能轉(zhuǎn)化為動能,其動能大小是通過 木塊被撞擊后移動的距離 來反映的。
(2)分析比較 甲乙 兩次實驗,可探究出的結論是: 質(zhì)量 相同的物體, 速度 越大,動能越大。
(3)甲實驗中若木塊的重力為1N,水平移動的距離是30cm,則重力對木塊做功 0 J。
(4)如果水平面光滑,則 不能 (選填“能”或“不能”)完成本實驗。
【分析】(1)動能的大小與物體的質(zhì)量、速度有關;重力勢能的大小與物體的質(zhì)量、高度有關;觀察木塊被撞擊后移動的距離來判斷小球動能的大小,用到了轉(zhuǎn)換法;
(2)影響物體動能大小的因素有質(zhì)量和速度,由控制變量法,研究動能與其中一個 因素的關系時,要控制另外一個因素不變,找出相同的量和變化的量,分析得出動能大小與變化量的關系;
(3)做功的兩個必要因素:一是力,二是在力的方向上通過的距離,二者缺一不可;
(4)如果水平面絕對光滑,木塊被撞擊后將做勻速直線運動。
【解答】解:
(1)小鋼球從斜面滾下過程中,質(zhì)量不變,高度減小,故重力勢能減小,同時速度變大,動能增加,所以是將重力勢能轉(zhuǎn)化為動能的過程;根據(jù)轉(zhuǎn)換法,其動能大小是通過小木塊移動的距離大小來反映的;
(2)由控制變量法,甲乙兩次實驗,小球質(zhì)量相同,而甲中小球下滑的高度更大,到達水平面時的速度大,推動木塊通過的距離也大,故可探究出的結論是:質(zhì)量相同的物體,速度越大,動能越大;
(3)甲實驗中若木塊的重力為1N,水平移動的距離是30cm,因重力的方向豎直向下,在重力的方向上沒有移動距離,重力不做功,故則重力對木塊做功0J;
(4)如果水平面光滑,由牛頓第一定律,小球在水平面上將做勻速直線運動,則不能完成本實驗。
故答案為:(1)重力勢;木塊被撞擊后移動的距離;(2)甲乙;質(zhì)量;速度;(3)0;(4)不能。
21.(8分)在“探究杠桿平衡條件的實驗”中:
(1)如圖甲所示,杠桿左端下沉,則應將平衡螺母向 右 (選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),直到杠桿在水平位置平衡,在水平位置平衡的目的是便于測量 力臂 。
(2)如圖乙所示,杠桿上的刻度均勻,在A點掛4個鉤碼,要使杠桿在水平位置平衡,應在B點掛 6 個相同的鉤碼;當杠桿平衡后,將A、B兩點下方所掛的鉤碼同時朝遠離支點O的方向各移動一小格,則杠桿的 右 (選填“左”或“右”)端將下沉。
(3)如圖丙所示,在A點掛一定數(shù)量的鉤碼,用彈簧測力計在C點斜向上拉(與水平方向成30°角)杠桿,使杠桿在水平位置平衡時,彈簧測力計的示數(shù)如圖丙所示,已知每個鉤碼重0.4N,則在A點應掛 2 個鉤碼。
【分析】(1)調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡時,平衡螺母向上翹的一端移動;探究杠桿平衡條件時,使杠桿在水平位置平衡,這樣方便測量力臂;
(2)設一個鉤碼重為G,杠桿一個小格是L,根據(jù)杠桿平衡條件進行判斷;
(3)當彈簧測力計在C點斜向上拉(與水平方向成30°角)動力臂是OC,根據(jù)杠桿的平衡條件求出彈簧測力計的讀數(shù)。
【解答】解:
(1)調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡,杠桿右端偏高,左端的平衡螺母應向上翹的右端移動,使杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測量力臂大?。?br>(2)設杠桿每個格的長度為L,每個鉤碼的重力為G,根據(jù)杠桿的平衡條件:FALA=FBLB,即4G×3L=FB×2L,解得FB=6G,需掛6個鉤碼;
根據(jù)杠桿的平衡條件:FALA=FBLB,若A、B兩點的鉤碼同時向遠離支點的方向移動一個格,則左側4G×4L=16GL,右側6G×3L=18GL,因為16GL<18GL,所以杠桿右端會下沉;
(3)當彈簧測力計在C點斜向上拉(與水平方向成30°角)杠桿,此時動力臂等于OC=×4L=2L;根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2得F1===0.8N,每個鉤碼重0.4N,故應在A點掛2個鉤碼。
故答案為:(1)右;力臂;(2)6;右;(3)2。
四、計算題(本大題共2小題,第23題6分,第24題8分,共14分。)
22.(6分)隨著人們生活水平的不斷提高,自駕游已經(jīng)成為人們最喜愛的旅行方式之一,玲玲家上個周末駕駛自家轎車從長沙市區(qū)到瀏陽大圍山景區(qū),若該車以72km/h勻速行駛了2小時20分鐘到達大圍山景區(qū)。求:
(1)玲玲家到大圍山景區(qū)的路程是多少km?
(2)若該車的發(fā)動機輸出功率恒定為80kW,轎車勻速行駛過程中所受的阻力;
(3)玲玲質(zhì)量為52kg,當她登上離地面高度約為1300米的山頂時,玲玲克服重力做的功。
【分析】(1)根據(jù)速度公式的變形式s=vt得出玲玲家到大圍山景區(qū)的路程;
(2)根據(jù)P===Fv可知牽引力F;由于車勻速行駛,車受到的阻力等于牽引力;
(3)根據(jù)G=mg得出玲玲的重力,根據(jù)W=Gh得出玲玲克服重力做的功。
【解答】解:(1)行駛時間t=2h20min=h,
玲玲家到大圍山景區(qū)的路程s=vt=72km/h×h=168km;
(2)汽車的功率P=80kW=80000W,速度v=72km/h=20m/s,
根據(jù)P===Fv可知牽引力F===4500N;
由于車勻速行駛,車受到的阻力等于牽引力,即轎車勻速行駛過程中所受的阻力f=F=4500N;
(3)玲玲的重力G=mg=52kg×10N/kg=520N,
玲玲克服重力做的功W=Gh=520N×1300m=6.76×105J。
答:(1)玲玲家到大圍山景區(qū)的路程是168km;
(2)轎車勻速行駛過程中所受的阻力為4500N;
(3)玲玲克服重力做的功為6.76×105J。
23.(8分)如圖所示,底面積為50cm2的大燒杯中裝有適量的水,杠桿CD可繞支點O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,CO=3DO,鉤碼A的質(zhì)量為100g,物體B的體積為750cm3,杠桿CD在水平位置平衡時,物體B有的體積露出水面;當在A的下方加掛1個相同的鉤碼時,物體B有的體積露出水面,杠桿CD仍在水平位置平衡,g取10N/kg,杠桿、懸掛物體的細繩的質(zhì)量可忽略不計,求:
(1)物體B浸沒在水中受到浮力的大?。?br>(2)物體B的密度;
(3)掛兩個鉤碼與掛一個鉤碼相比,燒杯底部受到水的壓強減小了多少。
【分析】(1)利用F?。溅阉甮V排求物體B浸沒在水中受到浮力;
(2)當掛一個質(zhì)量為100g的鉤碼,杠桿CD在水平位置平衡時,物體B有的體積露出水面;結合杠桿平衡條件和阿基米德原理可求物體B的密度;
(3)由題意求出掛兩個鉤碼與掛一個鉤碼相比,B排開水的體積減小量,利用體積公式求出液面下降的高度,根據(jù)液體壓強公式可求出燒杯底部受到水的壓強的減小量。
【解答】解:(1)物體B浸沒在水中受到的浮力F?。溅阉甮V排=ρ水gVB=1.0×103kg/m3×10N/kg×750×10﹣6m3=7.5N;
(2)當掛一個質(zhì)量為100g的鉤碼時,杠桿D端向下的拉力等于重力減去此時的浮力,
根據(jù)杠桿的平衡條件有OD×(GB﹣F浮')=OC×GA,
所以有OD×[ρBVBg﹣ρ水g(1﹣)VB]=OC×mAg,
所以OD×(ρBVBg﹣ρ水gVB)=3OD×mAg,
解得:ρB=+ρ水=+×1.0×103kg/m3=1.2×103kg/m3;
(3)由題意可知,掛兩個鉤碼與掛一個鉤碼相比,B排開水的體積減小量:ΔV排=VB﹣VB=VB,
則液面下降的高度:Δh===0.06m,
所以燒杯底部受到水的壓強減小量:
Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa。
答:(1)物體B浸沒在水中受到浮力為7.5N;
(2)物體B的密度為1.2×103kg/m3;
(3)掛兩個鉤碼與掛一個鉤碼相比,燒杯底部受到水的壓強減小了600Pa。

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