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2021-2022學(xué)年湖南省邵陽市新邵縣八年級(下)期末物理試卷
第I卷(選擇題)
一、單選題(本大題共15小題,共45.0分)
1. 2022年4月16日,神舟十三號載人飛船成功返回地面,刷新了中國航天員單次飛行任務(wù)太空駐留時間的紀(jì)錄。對神舟十三號載人飛船返回艙減速降落地面的過程中能量的變化,下列說法正確的是(????)
A. 動能減小 B. 重力勢能增大
C. 動能轉(zhuǎn)化為重力勢能 D. 機(jī)械能增加
2. 下列各種機(jī)械中,不省力的機(jī)械是(????)
A. 鋼絲鉗 B. 動滑輪
C. 旗桿頂定滑輪 D. 斜面
3. “飛花兩岸照船紅,百里榆堤半日風(fēng)。臥看滿天云不動,不知云與我俱東?!边@是宋代詩人陳與義寫的一首詩。其中“臥看滿天云不動”所選的參照物是(????)
A. 船 B. 岸邊 C. 岸邊的樹 D. 天空飛翔的小鳥
4. 下列實例中,為了增大摩擦的是(????)
A. ? 旱冰鞋裝有滑輪 B. ?給車軸加潤滑油
C. 磁懸浮列車懸浮行駛 D. 雪天輪胎繞上鏈條
5. 快速行駛的汽車如果發(fā)生劇烈碰撞,車身很快停止運(yùn)動,安全氣囊被彈出并瞬間充滿氣體,如圖所示。安全氣囊的作用之一是減小(????)
A. 司機(jī)的動能 B. 司機(jī)受到的壓力 C. 司機(jī)受到的壓強(qiáng) D. 司機(jī)的受力面積
6. 一輕質(zhì)杠桿的兩端分別掛有質(zhì)量不同的實心鐵球,此時杠桿恰好保持水平平衡。若將兩鐵球同時浸沒水中后,則杠桿(????)
A. 質(zhì)量大的鐵球那端下沉 B. 質(zhì)量小的鐵球那端下沉
C. 仍然平衡 D. 無法確定
7. 如圖所示,一個人站立在斜面式自動人行道上,隨自動人行道從一樓勻速運(yùn)動到二樓的過程中,人行道對人的作用力只有(????)
A. 支持力 B. 下滑力 C. 摩擦力 D. 支持力和摩擦力
8. 下列有關(guān)力的說法中正確的是(????)
A. 摩擦力總是阻礙物體運(yùn)動的 B. 物體所受重力的方向始終豎直向下
C. 兩個物體只有接觸才能產(chǎn)生力的作用 D. 漂在液面上的物體才受浮力的作用
9. 滑雪運(yùn)動包含了很多科學(xué)知識,如圖是小雪正在滑雪的場景,下列說法正確的是(????)
A. 小雪受到的重力與滑雪板對小雪的支持力是一對相互作用力
B. 小雪對滑雪板的壓力與小雪受到的重力是一對平衡力
C. 小雪用滑雪桿撐地加速滑行,說明力是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因
D. 小雪在水平滑道滑向終點(diǎn)時,停止用力不能立即停下來是因為她具有慣性
10. 一輛汽車在圓形跑道上做快慢不變的運(yùn)動,下列關(guān)于該汽車的說法正確的是(????)
A. 運(yùn)動狀態(tài)不變,受力平衡 B. 運(yùn)動狀態(tài)不變,受力不平衡
C. 運(yùn)動狀態(tài)改變,受力平衡 D. 運(yùn)動狀態(tài)改變,受力不平衡
11. 學(xué)習(xí)浮力時,老師組織同學(xué)們進(jìn)行了以下體驗活動:將一個密閉的圓柱形空筒放在裝有水的深桶中,如圖所示用手試著慢慢把它豎直壓入水中,體會手的感受;空筒全部沒入水中后,繼續(xù)試著把它壓向桶底,體會手的感受。根據(jù)活動中的感受,大家提出了以下四個問題。其中最有探究價值且易于探究的科學(xué)問題是(????)
A. 手的感受與物體所受到的浮力大小有什么關(guān)系
B. 浮力的大小與浸入液體的物體形狀有什么關(guān)系
C. 浮力的大小與物體排開液體的體積有什么關(guān)系
D. 浮力的大小與物體浸入液體的深度有什么關(guān)系
12. 如圖所示,小紅的媽媽陪弟弟在公園里蕩秋千,假如弟弟蕩到左邊最高點(diǎn)受到的外力突然全部消失,他將會(????)
A. 繼續(xù)向左運(yùn)動
B. 從左向右運(yùn)動
C. 豎直向下運(yùn)動
D. 靜止不動
13. 如圖所示,下列描述正確的是(????)
A. 圖甲中,滑冰運(yùn)動員滑行過程中相對于觀眾是靜止的
B. 圖乙中,用力壓住粉筆寫字是為了減小摩擦力
C. 圖丙中,網(wǎng)藝工人修剪花枝的剪刀屬于省力杠桿
D. 圖丁中,飛機(jī)起飛利用了空氣流速大壓強(qiáng)大的原理
14. 用如圖所示的裝置探究滑動摩擦力大小與什么有關(guān)時,下列說法錯誤的是(????)
A. 探究與壓力大小的關(guān)系時,可在木塊上加砝碼
B. 探究與接觸面積大小的關(guān)系時,可將木塊側(cè)放
C. 木塊運(yùn)動的速度越大,滑動摩擦力越大
D. 本實驗用到了控制變量法
15. 建筑工人用如圖所示的滑輪組(不計滑輪自重),在4s內(nèi)將重為1500N的物體沿水平方向勻速移動2m的過程中,所用的拉力大小為375N,物體受到水平地面的摩擦力為物重的0.4倍。在此過程中下列說法正確的是(????)
A. 繩子自由端沿水平方向移動了6?m B. 物體受到的拉力為750N
C. 拉力F的功率為750W D. 滑輪組的機(jī)械效率為80%
第II卷(非選擇題)
二、填空題(本大題共5小題,共18.0分)
16. 某同學(xué)騎自行車上學(xué),當(dāng)他停止用力蹬腳踏板時,自行車仍然能向前運(yùn)動,這是由于自行車具有______的緣故;最后自行車會停下來是因為自行車受到了______的緣故。
17. 小明在超市購物時,用10N的力沿水平方向推著重180N的購物車在水平地面上前進(jìn)10m,用時10s,則重力做功______J,推力的功率等于______W。
18. 小麗和小芳星期天在邵水河劃船。如果人和小船的總質(zhì)量為450kg,河水的密度為1×103kg/m3。則船受到水的浮力為______N,船排開水的體積為______m3。(g=10N/kg)
19. 如圖甲所示,物體受到大小為2N的的水平拉力F1的作用,在水平面上做勻速直線運(yùn)動。如果在物體A上面再放一個質(zhì)量為A的一半的物體B,使A、B一起在水平拉力F2作用下做勻速直線運(yùn)動,則F2______2N(選填“”)。此時物體B受到的摩擦力為______N。
20. 如圖所示硬棒OB能繞支點(diǎn)O轉(zhuǎn)動,A處用繩子拉住固定在墻壁上。請畫出拉力F的力臂(用L表示)。
三、作圖題(本大題共1小題,共2.0分)
21. 照片中的旋轉(zhuǎn)飛椅是常見的游樂設(shè)施,請在簡化圖中畫出飛椅受到的重力和拉力的示意圖。
四、實驗探究題(本大題共3小題,共20.0分)
22. 如圖所示,用微小壓強(qiáng)計探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)。甲、乙、丙三個燒杯中盛有不同密度的鹽水,甲圖中鹽水的密度與丁圖相同。探頭在液體中的深度甲與乙相同,丙與丁相同。
(1)為使實驗現(xiàn)象更明顯,壓強(qiáng)計U形管中的液體最好用______ (選填“水”或“水銀”);
(2)要探究液體壓強(qiáng)與深度的關(guān)系,應(yīng)選______ 兩圖;
(3)四個燒杯中,鹽水密度最大的是______ 圖。
23. 在探究“浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗中(如圖所示),小明先用彈簧測力計測出金屬塊的重力,然后將金屬塊緩慢浸入液體中不同深度處。步驟如圖B、C、D、E、F所示(液體均未溢出),并將相應(yīng)示數(shù)記錄在表中:
實驗步驟
B
C
D
E
F
彈簧測力計示數(shù)/N
2.2
2.0
1.7
1.7
1.9
(1)分析比較實驗步驟A、______,可得出:浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān);分析實驗步驟A、E和F可知:浮力的大小還與______有關(guān)。
(2)分析實驗數(shù)據(jù)可知,F(xiàn)中液體密度______(選填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。
(3)金屬塊的密度為______kg/m3。(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
24. 在探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素時,小明提出了如下猜想:
猜想一:滑輪組機(jī)械效率與被提升物體所受的重力有關(guān)
猜想二:滑輪組機(jī)械效率與動滑輪所受的重力有關(guān)
為了驗證猜想,準(zhǔn)備的器材如下:兩個相同的滑輪、一根細(xì)繩、鉤碼若干、刻度尺和彈簧測力計。
小明把兩個滑輪分別作為定滑輪和動滑輪組裝成滑輪組,用該滑輪組提升不同數(shù)量的鉤碼進(jìn)行了三次實驗,數(shù)據(jù)如表所示:
實驗次數(shù)
鉤碼所受的重力G/Ν
提升高度h/m
拉力F/Ν
繩端移動的距離s/m
機(jī)械效率η
1
2.0
0.1
1.0
66.7%
2
4.0
0.1
1.8
74.1%
3
6.0
0.1
2.5
請你解答如下問題:
(1)小明在實驗過程中,應(yīng)當(dāng)______拉動彈簧測力計,才能使彈簧測力計的示數(shù)保持穩(wěn)定,分析表格可知繩端移動距離為______m,表中第3次實驗時滑輪組的機(jī)械效率為______;
(2)分析表中數(shù)據(jù)可知:用同一滑輪組提升不同的物體,物體越重,滑輪組的機(jī)械效率______(選填“越高”、“越低”或“不變”);
(3)為了驗證猜想二,還需增加的實驗器材是______。
五、計算題(本大題共2小題,共15.0分)
25. 根據(jù)《西游記》的描述,孫悟空的金箍棒的質(zhì)量約為6750kg,體積約為0.2m3,橫截面積約為0.03m2,g取10N/kg,求:
(1)金箍棒的密度;
(2)金箍棒豎立在水平地面時,對地面的壓強(qiáng);
(3)孫悟空將金箍棒舉高0.4m,孫悟空將對金箍棒做功多少焦?
26. 如圖1所示,某打撈船打撈水中重物,A是重為600N的動滑輪,B是定滑輪,C是卷揚(yáng)機(jī),卷楊機(jī)拉動鋼絲繩通過滑輪組AB豎直提升水中的重物。如圖2所示,物體重5.4×103N,體積為0.3m3。摩擦、鋼絲繩重、重物表面沾水的質(zhì)量及水對重物的阻力均忽略不計,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。求:
(1)當(dāng)重物底部位于水面下5m深處時,水對重物底部的壓強(qiáng)是多少Pa?
(2)物體浸沒在水中時受到的浮力為多少N?
(3)物體的密度多大?
(4)重物全部露出水面后再勻速上升了1m,此過程中滑輪組的機(jī)械效率是多少?
答案和解析
1.【答案】A?
【解析】解:神舟十三號載人飛船返回艙在減速降落過程中,質(zhì)量不變,速度減小,所以動能減??;質(zhì)量不變,高度減小,則重力勢能減??;機(jī)械能等于動能和勢能之和,由于動能和重力勢能都減小,所以機(jī)械能減小,并且也沒有動能轉(zhuǎn)化為重力勢能,故BCD錯誤,A正確。
故選:A。
動能大小的影響因素:質(zhì)量和速度,質(zhì)量越大,速度越大,動能越大;重力勢能大小的影響因素:質(zhì)量和高度,質(zhì)量越大,高度越高,重力勢能越大;動能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。
本題考查動能和重力勢能的影響因素,知道機(jī)械能等于動能和勢能之和,是一道基礎(chǔ)題。
2.【答案】C?
【解析】解:
A、鋼絲鉗在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故A不符合題意;
B、動滑輪實質(zhì)是個動力臂為阻力臂2倍的杠桿,動滑輪在使用時可以省一半的力,故B不符合題意;
C、定滑輪實質(zhì)是等臂杠桿,不能省力,但能改變力的方向,故C符合題意;
D、利用斜面提升物體,可以省力,但要多移動距離,是省力機(jī)械,故D不符合題意。
故選:C。
本題考查了杠桿、斜面、定滑輪、動滑輪的特點(diǎn),屬于基礎(chǔ)題目。
3.【答案】A?
【解析】解:在本題中船是向東運(yùn)動的,而“臥看滿天云不動”是指“云與我”保持相對靜止,即“云與我”以相同的速度相對于地球向東運(yùn)動,所以詩人以船為參照物看云時,會認(rèn)為“臥看滿天云不動”的效果;故A符合題意。
故選:A。
研究物體的運(yùn)動情況時,首先要選取一個物體作為標(biāo)準(zhǔn),這個被選作標(biāo)準(zhǔn)的物體叫做參照物,研究對象的運(yùn)動情況是怎樣的,就看它與參照物的相對位置是否變化。
此題主要考查學(xué)生對運(yùn)動和靜止的相對性的理解和掌握,屬于基礎(chǔ)性題目。
4.【答案】D?
【解析】解:A、旱冰鞋裝有滑輪,是用滾動代替滑動來減小摩擦的,故A不合題意;
B、向自行車的轉(zhuǎn)軸處加潤滑油,是在壓力一定時,通過減小接觸面的粗糙程度來減小摩擦力,故B不合題意;
C、磁懸浮列車懸浮行駛,是通過使接觸面脫離來減小摩擦,故C不合題意。
D、雪天輪胎繞上鏈條,是在壓力一定時,通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力,故D符合題意;
故選:D。
(1)增大摩擦力的方法:在接觸面粗糙程度一定時,通過增大壓力來增大摩擦力;在壓力一定時,通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力。
(2)減小摩擦力的方法:在接觸面粗糙程度一定時,通過減小壓力來減小摩擦力;在壓力一定時,通過減小接觸面的粗糙程度來減小摩擦力;使接觸面脫離;用滾動摩擦代替滑動摩擦。
本題考查摩擦力大小的影響因素,以及增大和減小摩擦的方法,摩擦力問題在生活中應(yīng)用非常廣泛,解答此題類問題時要利用控制變量法研究。
5.【答案】C?
【解析】解:由安全氣囊的工作過程可知,當(dāng)快速行駛的汽車發(fā)生劇烈碰撞時,人由于慣性會向前傾,此時安全氣囊被彈出并瞬間充滿氣體,增大了人與氣囊的受力面積,可減小司機(jī)受到的壓強(qiáng),從而降低司機(jī)受到的傷害。故只有選項C說法正確。
故選:C。
快速行駛的汽車如果發(fā)生劇烈碰撞時,安全氣囊被彈出并瞬間充滿氣體,增大了人與氣囊的受力面積,可減小司機(jī)受到的壓強(qiáng)。
此題主要考查的是對安全氣囊工作原理的了解,在平時的學(xué)習(xí)過程中,要善于運(yùn)用物理知識來解釋一些日?,F(xiàn)象,從而為解答此類題積累經(jīng)驗。
6.【答案】C?
【解析】解:設(shè)杠桿左端鐵球的重力為G1、力臂為L1,杠桿右端鐵球的重力為G2、力臂為L2,
此時杠桿恰好在水平位置平衡,由杠桿的平衡條件可得:G1L1=G2L2;
由G=mg=ρVg可得,重力為G的鐵球的體積V=Gρ鐵g,
鐵球浸沒水中后,受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV=ρ水g×Gρ鐵g=ρ水ρ鐵×G,
此時鐵球?qū)Ω軛U的拉力:F=G-F浮=G-ρ水ρ鐵×G=(1-ρ水ρ鐵)G,
此時杠桿左端:F1L1=(1-ρ水ρ鐵)G1L1,杠桿右端:F2L2=(1-ρ水ρ鐵)G2L2,
由G1L1=G2L2可知,(1-ρ水ρ鐵)G1L1=(1-ρ水ρ鐵)G2L2,則杠桿將仍然平衡。
故選:C。
設(shè)出杠桿左、右兩端鐵球的重力,根據(jù)杠桿的平衡條件得出等式;根據(jù)G=mg=ρVg表示出鐵球的體積,鐵球浸沒水中后,根據(jù)F浮=ρ水gV排表示出鐵球受到的浮力,鐵球重力減去受到的浮力即為杠桿受到的拉力,比較左、右兩側(cè)杠桿受到的拉力和對應(yīng)力臂的乘積大小判斷杠桿是否平衡。
本題考查了杠桿的平衡條件、重力公式、密度公式、阿基米德原理的應(yīng)用等,要注意杠桿是否平衡取決于力和力臂的乘積。
7.【答案】D?
【解析】解:人隨自動人行道斜向勻速運(yùn)動,處于平衡狀態(tài),合力為零;對人受力分析,人受到重力、垂直于斜面得支持力和沿斜面向上的靜摩擦力,故ABC錯誤,D正確。
故選:D。
人隨自動人行道斜向勻速運(yùn)動,處于平衡狀態(tài),合力為零;再對人受力分析,人受到重力、支持力以及摩擦力,處于平衡狀態(tài)。
本題關(guān)鍵結(jié)合物體的運(yùn)動狀態(tài)對物體進(jìn)行受力分析,然后根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得出結(jié)論。
8.【答案】B?
【解析】解:A、摩擦力是阻礙物體相對運(yùn)動的力,當(dāng)摩擦力的方向和物體運(yùn)動方向相同時,摩擦力是物體前進(jìn)的動力;當(dāng)摩擦力的方向和物體運(yùn)動方向相反時,摩擦力是阻礙物體運(yùn)動的力,故A錯誤;
B、物體所受重力的方向始終豎直向下,正確;
C、兩個物體并不一定相互接觸也能產(chǎn)生力的作用,例如磁鐵吸引鐵釘時并不一定要相互接觸,故C錯誤;
D、浸沒在液體中的物體,液體對其上下表面也會存在壓力差,產(chǎn)生向上的浮力作用,故D錯誤。
故選:B。
(1)摩擦力是阻礙物體相對運(yùn)動的力,不一定是阻礙物體運(yùn)動的力;
(2)重力的方向永遠(yuǎn)是豎直向下的;
(3)兩個物體不一定相互接觸才能產(chǎn)生力的作用,如磁力;
(4)浸在液體中的物體都受到向上的浮力。
此題考查的知識點(diǎn)較多,有摩擦力的方向、重力的方向、力的定義、浮力的產(chǎn)生等,基礎(chǔ)性題目。
9.【答案】D?
【解析】解:
A、小雪受到的重力與滑雪板對小雪的支持力,二力大小相等,方向相反,作用在同一直線上,作用在同一物體上,所以是一對平衡力,故A錯誤;
B、小雪對滑雪板的壓力與小雪受到的重力,方向相同,所以不是一對平衡力,故B錯誤;
C、小雪用滑雪桿撐地加速滑行,力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因,不是維持物體運(yùn)動的原因,故C錯誤;
D、小雪在水平滑道滑向終點(diǎn)時,停止用力不能立即停下來是因為她具有慣性,仍要保持原來的運(yùn)動狀態(tài),故D正確。
故選:D。
(1)判斷平衡力要根據(jù)二力平衡的條件來分析,一對平衡力必須符合四個條件:大小相等、方向相反、作用在同一物體上、作用在同一直線上;
(2)根據(jù)我們對相互作用力(一個物體在對另一個物體施力的同時,受到另一個物體的反作用力,相互作用力作用在彼此兩個物體上)的理解來判斷。
(3)力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因,不是維持物體運(yùn)動的原因;
(4)物體保持原來運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性,一切物體都有慣性。
此題以生活中滑雪的一個場景綜合考查學(xué)生對多個物理知識點(diǎn)的理解和掌握,常見題目。
10.【答案】D?
【解析】解:汽車在圓形跑道上運(yùn)動過程中,速度大小不變,但方向不斷變化,所以運(yùn)動狀態(tài)不斷改變;
由于汽車的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變,所以它受到非平衡力的作用。
故選:D。
力可以改變物體的運(yùn)動狀態(tài),物體運(yùn)動狀態(tài)變化包括速度大小變化和運(yùn)動方向變化兩個方面;若物體的運(yùn)動狀態(tài)改變,則一定受非平衡力的作用。
此題考查的是我們對物體運(yùn)動狀態(tài)變化的理解和應(yīng)用,屬于基本規(guī)律的考查,是一道基礎(chǔ)題。
11.【答案】D?
【解析】A、本實驗中是通過手的感受來反映浮力的大小,所以探究手掌的感受與浮力大小有什么關(guān)系沒有探究價值,故A錯誤;
B、因為空筒壓入水中,形狀沒有發(fā)生變化,所以無法探究浮力的大小與浸入液體中物體形狀的關(guān)系,故B錯誤;
CD、用手緩慢把空筒壓入水中,隨著空筒浸入液體中的深度增加,手感受到的浮力也在增加;當(dāng)空筒全部浸沒后,空筒浸入的深度增加,手感受到的浮力幾乎不變,所以最容易想到的科學(xué)問題是浮力的大小與物體浸入液體的深度有什么關(guān)系;雖然“浮力的大小與物體浸入液體的深度有什么關(guān)系”這個問題不是很全面、也不是很準(zhǔn)確,但這是初次接觸浮力知識最容易想到、最有探究價值且易于探究的問題,故D正確,C錯誤。
故選:D。
12.【答案】D?
【解析】解:牛頓第一定律告訴我們:一切物體在沒有受到外力作用時,總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài),外力消失時,若速度為零,將處于靜止?fàn)顟B(tài),否則,將做勻速直線運(yùn)動;在左邊最高點(diǎn)時,弟弟的速度為零,若外力突然消失,由牛頓第一定律可知,他將處于靜止?fàn)顟B(tài)。故A、B、C錯誤,D正確。
故選:D。
牛頓第一定律告訴我們:一切物體在沒有受到外力作用時,總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài),外力消失時,若速度為零,將處于靜止?fàn)顟B(tài),否則,將做勻速直線運(yùn)動。
本題考查牛頓第一定律的應(yīng)用,要求學(xué)生理解其成立的條件及結(jié)果,難度不大。
13.【答案】C?
【解析】解:A、圖甲中,滑冰運(yùn)動員滑行過程中相對于觀眾的位置發(fā)生改變,運(yùn)動員是運(yùn)動的,故A錯誤;
B、用力壓住粉筆寫字,是在接觸面粗糙程度一定時,通過增大壓力來增大摩擦力的,故B錯誤;
C、園藝工人用來修剪樹枝的剪刀,在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故C正確;
D、飛機(jī)起飛利用了“空氣流速大的地方壓強(qiáng)小”的原理,故D錯誤。
故選:C。
(1)在研究物體運(yùn)動時,要選擇參照的標(biāo)準(zhǔn),即參照物,物體的位置相對于參照物發(fā)生變化,則運(yùn)動,不發(fā)生變化,則靜止;
(2)增大摩擦力的方法:在接觸面粗糙程度一定時,增大壓力;在壓力一定時,增大接觸面的粗糙程度;
(3)結(jié)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(guān)系,再判斷它是屬于哪種類型的杠桿;
(4)流體流速越大的位置,壓強(qiáng)越小。
此題考查了運(yùn)動和靜止的相對性、增大摩擦力的方法、杠桿的分類以及流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系,是一道綜合題;生活處處有物理,我們要認(rèn)真觀察、思考我們生活中的物理現(xiàn)象。
14.【答案】C?
【解析】解:
A、探究與壓力大小的關(guān)系時,需要控制受力面積不變,增大壓力,所以可在木塊上加砝碼,故A正確;
B、探究與接觸面積大小的關(guān)系時,需要控制壓力大小不變,接觸面的粗糙程度不變,可將木塊側(cè)放,改變接觸面的大小,故B正確;
C、滑動摩擦力的大小與壓力大小、接觸面的粗糙程度有關(guān),與物體運(yùn)動的速度無關(guān),故C錯誤;
D、影響滑動摩擦力大小因素有兩個,實驗中采用的是控制變量法,故D正確。
故選:C。
影響滑動摩擦力大小因素有兩個:壓力大小和接觸面的粗糙程度,根據(jù)控制變量法,研究與其中一個因素的關(guān)系時,要控制另外一個因素不變,據(jù)此分析。
本題是探究滑動摩擦力的大小與什么因素有關(guān),利用好控制變量法是解題的關(guān)鍵。
15.【答案】D?
【解析】解:
A.由圖可知,n=2,則繩子自由端沿水平方向移動的距離s=nsA=2×2m=4m,故A錯誤;
B.物體沿水平方向勻速移動時處于平衡狀態(tài),物體受到的拉力和摩擦力是一對平衡力,
則物體受到的拉力FA=f=0.4G=0.4×1500N=600N,故B錯誤;
C.拉力F做的功W總=Fs=375N×4m=1500J,
則拉力F的功率P=W總t=1500J4s=375W,故C錯誤;
D.有用功W有=FAsA=600N×2m=1200J,
則滑輪組的機(jī)械效率η=W有W總×100%=1200J1500J×100%=80%,故D正確。
故選:D。
(1)由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù),根據(jù)s=nsA求出繩子自由端沿水平方向移動;
(2)物體沿水平方向勻速移動時處于平衡狀態(tài),受到的拉力和摩擦力是一對平衡力,二力的大小相等,根據(jù)FA=f=0.4G求出物體受到的拉力;
(3)根據(jù)W=Fs求出拉力F做的功,根據(jù)P=W總t求出拉力F的功率;
(4)根據(jù)W有=FAsA求出拉力做的有用功,根據(jù)η=W有W總×100%求出滑輪組的機(jī)械效率。
本題考查了做功公式、功率公式、機(jī)械效率公式以及二力平衡條件的應(yīng)用,明確有用功和滑輪組繩子的有效股數(shù)是關(guān)鍵。
16.【答案】慣性? 阻力?
【解析】解:(1)當(dāng)停止蹬車后,自行車具有慣性要保持原來的運(yùn)動狀態(tài),自行車仍繼續(xù)向前運(yùn)動一段距離。
(2)自行車越來越慢,最終停下來,是由于受到阻力作用的緣故。
故答案為:慣性;阻力。
(1)一切都有保持原來的運(yùn)動狀態(tài),即慣性,慣性只與質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量越大,慣性越大。
(2)力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。
慣性是指物體能夠保持原來運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì),而物體的運(yùn)動狀態(tài)改變必須有力才能完成。
17.【答案】0? 10?
【解析】解:(1)由于重力的方向豎直向下,購物車水平運(yùn)動,沒有在重力的方向上移動距離,所以重力不做功,即購物車的重力做功為0J;
(2))推力對購物車做功:W=Fs=10N×10m=100J;
推力做功的功率:P=Wt=100J10s=10W。
故答案為:0;10。
(1)做功的兩個必要因素:一是作用在物體上的力,二是物體在力的方向上移動一段距離,二者缺一不可。據(jù)此分析重力是否做功,若做功,利用W=Gh計算;
(2)知道推力和在推力方向上移動的距離,利用W=Fs求推力做的功,利用P=Wt可求得推力做功的功率。
本題考查了功、功率的計算、做功的兩個必要因素,明確力是否做功是關(guān)鍵,易錯點(diǎn)。
18.【答案】4500? 0.45?
【解析】解:(1)因為船是漂浮的,所受浮力等于船的總重力,即:
F浮=G總=m總g=450kg×10N/kg=4500N;
(2)船排開水的體積:V排=F浮ρ水g=4500N1×103kg/m3×10N/kg=0.45m3。
故答案為:4500;0.45。
(1)物體漂浮時,所受浮力等于重力,根據(jù)F浮=G=mg計算船受到水的浮力;
(2)根據(jù)V排=F浮ρ水g計算船排開水的體積。
本題考查了物體的漂浮條件和阿基米德原理的簡單應(yīng)用,是一道基礎(chǔ)題。
19.【答案】>? 0?
【解析】解:物體A受到大小為2N的的水平拉力F1的作用,在水平面上做勻速直線運(yùn)動,說明拉力和摩擦力大小相等,即此時物體受到摩擦力為2N。而在物體上方再放置一個物體B后,會導(dǎo)致A對地面的壓力變大,故如果再次使A勻速直線運(yùn)動時,此時受到的摩擦力將增大,即則F2>2N。
使A、B一起在水平拉力F2作用下做勻速直線運(yùn)動,B物體相對于A物體沒有相對運(yùn)動,也沒有相對運(yùn)動的趨勢,B物體不受A物體的摩擦力,故此時B受到的摩擦力為0。
故答案為:>;0。
物體處于勻速直線運(yùn)動狀態(tài)時,受平衡力的作用,據(jù)此判斷摩擦力的大??;根據(jù)摩擦力大小的影響因素可判斷圖乙中摩擦力大小的變化。
本題考查了利用平衡條件判斷摩擦力的大小,以及對影響滑動摩擦力大小因素的理解,難度不大。
20.【答案】解:由支點(diǎn)O向力F的作用線作垂線,則垂線段的長就是力F的力臂L.如下圖所示:
?
【解析】力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的距離。由支點(diǎn)向力的作用線作垂線,則垂線段的長度即為力臂。
畫力臂時,一是要找準(zhǔn)支點(diǎn),二是要準(zhǔn)確畫出力的作用線,然后才是從支點(diǎn)作力的作用線的垂線段,最后還應(yīng)該用字母將其標(biāo)出來。
21.【答案】解:飛椅受到的重力作用點(diǎn)在重心,方向豎直向下,飛椅受到繩的拉力,方向沿繩子向上,作用點(diǎn)畫在重心,物體受到重力和拉力的示意圖如圖:
?
【解析】畫力的示意圖要先分析力的大小、方向和作用點(diǎn),再按照畫圖的要求畫出這個力。
本題考查了重力和拉力的示意圖和畫法。注意它們的作用點(diǎn)可以都畫在重心上,但是他們的方向都是不同的。
22.【答案】水? 甲丁? 乙?
【解析】解:(1)根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=ρgh可知,h=pρg液體的密度越小,U形管內(nèi)液面高度差越大,故壓強(qiáng)計U形管中的液體最好用水。
(2)要探究液體壓強(qiáng)與深度的關(guān)系,則要控制液體密度、探頭方向相同,甲圖中鹽水的密度與丁圖相同,所以應(yīng)該選甲丁兩圖。
(3)在同一深度下,U形管內(nèi)液面高度差越大,壓強(qiáng)越大,則液體密度越大,故鹽水密度最大的是乙圖。
故答案為:(1)水;(2)甲?。?3)乙
(1)根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=ρgh,計算液體深度。
(2)液體內(nèi)部的壓強(qiáng)取決于液體密度的和液體內(nèi)部的深度。
本題主要考查液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)。
23.【答案】D、E? 液體的密度? 小于? 2.7×103?
【解析】解:(1)研究物體受到的浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān),要控制液體的密度和排開液體的體積相同,改變物體浸沒在液體的深度,因此選擇A、D、E三次實驗;
由圖E、F可知,物體排開液體的體積相同,液體的密度不同,測力計的示數(shù)不同,故分析實驗步驟A、E、F可知浮力大小還與液體的密度有關(guān);
(2)由圖A可得金屬塊的重力為2.7N,根據(jù)稱重法可知:物塊在水中受到的浮力為:F浮=2.7N-1.7N=1N;物塊在另一液體中受到的浮力為:F浮'=2.7N-1.9N=0.8N;
根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排知物體排開液體的體積相同時,液體密度越大,受到的浮力越大,故F中液體密度小于水的密度;
(3)金屬塊在水中受到的浮力為:F浮=G-F=2.7N-1.7N=1N;
金屬塊的體積即金屬塊排開的水的體積為:V=V排=F浮ρ水g=1N1.0×103kg/m3×10N/kg=1×10-4m3,
金屬塊的密度為:ρ=mV=GgV=2.7N10N/kg×1×10-4m3=2.7×103kg/m3。
故答案為:(1)D、E;液體的密度;(2)小于;(3)2.7×103。
(1)物體受到的浮力大小與排開液體的體積和密度有關(guān),與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)關(guān),探究浮力與它們的關(guān)系時需用控制變量法進(jìn)行探究;
(2)根據(jù)浮力大小和阿基米德原理,判斷液體密度大?。?br />
(3)根據(jù)稱量法F浮=G-F拉計算出金屬塊浸沒在水中受到的浮力,利用阿基米德原理F浮=ρ液gV排求金屬塊的體積,根據(jù)ρ=mV得出金屬塊的密度;
本題考查影響浮力大小的因素、控制變量法的使用、浮力的測量、密度的計算,是一道綜合題。
24.【答案】勻速豎直? 0.3? 80%? 越高? 幾個自重不同的滑輪?
【解析】解:(1)在實驗中,測繩端拉力F?時,應(yīng)豎直向上勻速拉動彈簧測力計且在拉動過程中讀數(shù);
由圖可知,有三段繩子拉著動滑輪,則繩子自由端移動的距離為物體上升高度的三倍,即s=3×0.1m=0.3m;
由表中實驗數(shù)據(jù)可知,第三次實驗時,W有用=Gh=6.0N×0.1m=0.6J,W總=2.5N×0.3m=0.54J,滑輪組效率η=W有W總=0.6J0.75J=80%;
(2)由表中實驗數(shù)據(jù)可知,使用同一滑輪組提升不同的物體,物體的重力不同,滑輪組的機(jī)械效率不同,物體的重力越大,機(jī)械效率越高;
(3)為了驗證猜想二,滑輪組機(jī)械效率與動滑輪所受的重力有關(guān),要改變動滑輪的重力,故還需增加的實驗器材是幾個自重不同的滑輪。。
故答案為:(1)勻速豎直;0.3;80%;(2)越高;(3)幾個自重不同的滑輪。
(1)實驗時應(yīng)豎直向上勻速拉動彈簧測力計;由表中實驗數(shù)據(jù),應(yīng)用功的公式與效率公式可以求出滑輪組效率。
(2)根據(jù)控制變量法的要,分析表中實驗數(shù)據(jù),然后得出實驗結(jié)論。
(3)研究滑輪組機(jī)械效率與動滑輪所受的重力有關(guān),要控制其它因素相同,只改變動滑輪的重力。
本題探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素,考查機(jī)械效率的計算、數(shù)據(jù)分析和控制變量法的運(yùn)用。
25.【答案】解:(1)金箍棒的質(zhì)量m=6750kg,體積V=0.2m3,
所以金箍棒的密度ρ=mV=6750kg0.2m3=33.75×103kg/m3;
(2)金箍棒豎立在水平地面時,對地面的壓力F=G=mg=6750kg×10N/kg=67500N,
地面的受力面積S=0.03m2,
金箍棒對地面的壓強(qiáng)p=FS=67500N0.03m2=2.25×106Pa;
(3)G=67500N,h=0.4m,
對金箍棒做的功W=Gh=67500N×0.4m=27000J。
答:(1)金箍棒的密度是33.75×103kg/m3;
(2)金箍棒豎立在水平地面時,對地面的壓強(qiáng)是2.25×106Pa;
(3)孫悟空將金箍棒舉高0.4m,孫悟空將對金箍棒做功27000J。?
【解析】(1)已知金箍棒的質(zhì)量和體積,根據(jù)密度的計算公式求金箍棒的密度;
(2)先求出金箍棒的重力,對水平地面的壓力等于其重力,受力面積是金箍棒的橫截面積,根據(jù)壓強(qiáng)的計算公式求金箍棒對地面的壓強(qiáng);
(3)根據(jù)W=Gh求舉高金箍棒做的功。
本題考查的是關(guān)于密度、壓強(qiáng)、功的計算,能熟練使用密度、壓強(qiáng)、功的計算公式進(jìn)行相關(guān)計算,難度不大。
26.【答案】解:(1)當(dāng)重物底部位于水面下5m深處時,水對重物底部的壓強(qiáng):
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa;
(2)物體浸沒在水中時排開水的體積:
V排=V=0.3m3,
物體浸沒在水中時受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m3=3×103N;
(3)由G=mg可得,物體的質(zhì)量:
m=Gg=5.4×103N10N/kg=540kg,
物體的密度:
ρ=mV=540kg0.3m3=1.8×103kg/m3;
(4)因摩擦、鋼絲繩重、重物表面沾水的質(zhì)量均忽略不計,
所以,克服物體重力做的功為有用功,克服動滑輪重力做的功為額外功,
則重物全部露出水面后滑輪組的機(jī)械效率:
η=W有W總×100%=W有W有+W額×100%=GhGh+G動h×100%=GG+G動×100%=5.4×103N5.4×103N+600N×100%=90%。
答:(1)當(dāng)重物底部位于水面下5m深處時,水對重物底部的壓強(qiáng)是5×104Pa;
(2)物體浸沒在水中時受到的浮力為3×103N;
(3)物體的密度為1.8×103kg/m3;
(4)重物全部露出水面后再勻速上升了1m,此過程中滑輪組的機(jī)械效率是90%。?
【解析】(1)當(dāng)重物底部位于水面下5m深處時,根據(jù)p=ρ液gh求出水對重物底部的壓強(qiáng);
(2)物體浸沒在水中時排開水的體積和自身的體積相等,利用F浮=ρ液gV排求出物體浸沒在水中時受到的浮力;
(3)根據(jù)G=mg求出物體的質(zhì)量,利用ρ=mV求出物體的密度;
(4)摩擦、鋼絲繩重、重物表面沾水的質(zhì)量均忽略不計,克服物體重力做的功為有用功,克服動滑輪重力做的功為額外功,利用η=W有W總×100%=W有W有+W額×100%=GhGh+G動h×100%=GG+G動×100%求出重物全部露出水面后滑輪組的機(jī)械效率。
本題考查了液體壓強(qiáng)公式和阿基米德原理、重力公式、密度公式、滑輪組機(jī)械效率公式的應(yīng)用,明白有用功、總功、額外功的含義是關(guān)鍵。
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