


广西壮族自治区南宁市横州市2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷
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广西壮族自治区南宁市横州市2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷
一、选择题(共16题,共35分。在给出的四个选项中,第1~13题只有一个选项符合题目要求,选对得2分,选错得0分。第14~16题有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
1.下列物理学家中,以其名字命名功的单位的是( )
A.牛顿 B.瓦特 C.帕斯卡 D.焦耳
2. 如图,在水不流动的湖面上,人坐在小船上,用力推另一艘小船把其向左推开,则他自己坐的小船将( )
A.保持静止 B.向左运动 C.向右运动 D.沉入水中
3. 液体压强随深度的增加而增大,拦河坝随着深度的增加受到水的压强也增大,在单位面积上受到的压力也随之增大,因此拦河坝的形状应是( )
A.下宽上窄 B.下窄上宽
C.上下同宽 D.上下宽中间窄
4. 下列各种工具,使用中属于费力杠杆的是( )
A.钢丝钳 B.铁皮剪刀 C.筷子 D.自行车手闸
5. 下面列举的各种力中,不属于弹力的是( )
A.桌面上的水杯受到的重力 B.桌面受到水杯的压力
C.把橡皮筋拉长的力 D.撑竿跳高运动员将竿压弯的力
6. 下列事例中,属于防止惯性带来危害的是( )
A.跳远运动员起跳前要快速助跑
B.汽车座位安装安全带
C.撞击锤柄下端使锤头紧套在锤柄上
D.拍打窗帘清除灰尘
7. 2023年5月30日,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭成功发射,随后飞船与空间站天和核心舱成功对接。火箭发射时,在加速上升过程中飞船的( )
A.动能不变 B.重力势能增大
C.机械能不变 D.动能减小
8. 下列现象中属于增大压强的是( )
A.书包要用宽的背带 B.骆驼的脚掌面积很大
C.大货车有很多宽大的车轮 D.菜刀用过一段时间就要磨一磨
9. 在水平地面上,用40N的力沿水平方向拉着重为100N的小车前进5m,重力做的功是( )
A.0J B.200J C.500J D.300J
10. 2023年5月28日上午,我国自主研制的C919大客机商业首航成功。C919大客机能够在空中飞行的原因是( )
A.机翼上方空气流速大、压强小,机翼上下表面存在压力差而产生了升力
B.飞机受到的空气浮力大于自身重力
C.飞机发动机向地面喷射燃料而产生了向上的推力
D.飞机在空中飞行时没有受到重力的作用
11. 自行车是我们熟悉的交通工具,下列关于自行车的结构和使用所涉及的物理知识,其中正确的是( )
A.坐凳做得较大是为了增大压强
B.轮胎上刻有花纹是为了减小摩擦
C.在转轴上加润滑油是为了减小摩擦
D.捏住刹车闸后不能推动水平地面上的自行车,是因为推力小于摩擦力
12. 在下列事例中,受平衡力作用的物体是( )
A.在空中飞行的足球
B.太空中在圆形轨道上绕地球飞行的空间站
C.正在加速上升的火箭
D.在空中匀速下降的气球
13.如图所示,甲、乙分别是两种液体内部压强与深度关系图象,设液体甲的密度为ρ甲,液体乙的密度为ρ乙,则ρ甲和ρ乙的关系是( )
A.ρ甲=ρ乙 B.ρ甲>ρ乙 C.ρ甲<ρ乙 D.无法确定
14. 小明爸爸的质量约为70kg,小明的质量约为45kg,父子俩一起从一楼同时走上楼梯并同时到达三楼。在此过程中,以下判断正确的是( )
A.小明爸爸做功多 B.小明做功多
C.小明爸爸做功的功率大 D.俩人做功的功率一样大
15. 如图是把同一个自制的简易密度计放入盛有不同液体的两个烧杯中静止后的情形,根据观察到的现象,以下判断正确的是( )
A.甲图中简易密度计受到的浮力较大
B.甲、乙两图中简易密度计受到的浮力一样大
C.甲图中液体的密度较大
D.乙图中液体的密度较大
16.在斜面上将一个重6N的物体匀速拉到高处(图),沿斜面向上的拉力为2N,斜面长1m、高0.2m。以下判断正确的是( )
A.把重物直接提升0.2m高所做的有用功是0.4J
B.拉力所做的总功是2J
C.这个斜面的机械效率是60%
D.拉力做功的功率为10W
二、填空题(每空1分,共12分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上,不要求写出演算过程。)
17.运动员用头顶足球时,足球向内凹陷了,这个现象说明力可以改变物体的 ;同时,足球的运动方向改变了,说明力可以改变物体的 。
18. 如图,测量滑动摩擦力时,用弹簧测力计向右水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为2.5N,木块受到的摩擦力大小为 N,方向向 (选填“左”或“右”)。
19. 铜的密度大于铝的密度,煤油的密度小于水的密度。同样重的两个铜块甲和乙,甲浸没在水中,乙浸没在煤油中, (选填“甲”或“乙”)受到的浮力大。同样重的铝块和铜块,都浸没在煤油中, (选填“铝块”或“铜块”)受到的浮力大。
20. 如图所示,用独轮车搬运砖头,车箱和砖头的总质量为120kg,独轮车的有关尺寸如图所示。车箱和砖头所受的总重力是 N,推车时,人手向上的力F应为 N。
21. 功率是25kW的拖拉机,它工作3ℎ做的功是 J,如果由功率是0.4kW的耕牛去完成,需要 ℎ。
22. 如图,同学们利用直径26cm的压力锅模拟马德堡半球实验,大气压为1.0×105Pa,理论上他们将压力锅拉开需要 N的力,实际他们拉开压力锅所用的力比计算结果小,主要原因是 。
三、作图题(共4分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。)
23.(1)图所示是起重机在将货物吊起的情景,请分别画出动力F1和阻力F2的力臂。
(2)请在图所示滑轮组中画出最省力的绳子的绕法。
四、实验探究题(共25分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。)
24.图是探究“物体的动能与什么因素有关”的实验装置示意图。
(1)该实验装置要探究的是物体的动能与物体 (选填“质量”或“速度”)的关系(物体A、B的质量不变)。
(2)该实验中所探究物体的动能是指物体 (选填“A”或“B”)的动能。该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B即将碰撞时的速度,它是通过控制物体A (选填“开始滚下的高度”或“质量”)来改变的。
(3)实验表明,同一物体A从斜面的不同高度处滚下,高度h越高,物体B被撞得越远,由此可得结论:当物体质量相同时,物体的速度越大,动能越 。
(4)若要研究物体动能与质量的关系,则需不同质量的物体从斜面 高度由静止滚下,并观察记录其撞开物体B的距离。
25.(1)如图所示,该弹簧测力计的量程是 N,此时弹簧测力计的示数为 N。
(2)如图是小明做“探究阻力对物体运动的影响”实验的装置图。观察实验现象可知,小车在不同的水平面上运动的距离不相等。因为小车在毛巾上运动时所受的 较大,所以运动距离较短。小明在实验中注意到小车在较光滑的木板上运动的距离最远,并由此推想:运动着的物体如果不受外力作用,物体将做 运动。
(3)如图所示,当向两张纸中间吹气时,纸会 (选填“向两边分开”或“向中间靠拢”),这个实验现象说明:在流体中,流速越大的位置, 越小。
26.在"探究浮力的大小跟哪些因素有关"的实验中,提出如下猜想:
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关
猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关
猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关
猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关
(1)如图所示,用手把饮料罐按入水中,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想 (选填序号)
(2)为了研究猜想1和猜想2,运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N、4.5N和5N。然后进行如图所示的实验。
①在序号a的实验中物体A所受的浮力为 N。
②比较序号 的三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关。
③进一步分析可知:液体的密度越大,物体所受的浮力越 。
④比较序号a、b、c的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力有关。
(3)为了研究猜想3,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图所示的实验。由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小丽认为这结论 (选填“可靠”或“不可靠”),主要原因是 。
27.在探究"杠杆的平衡条件"实验中,所用的实验器材有:杠杆(刻有等长的小格)、铁架台、刻度尺、细线和若干个重均为1N的钩码。
(1)为了便于测量力臂,要将如图甲所示的杠杆调节在 位置平衡,应将平衡螺母适当往 (选填“左”或“右”)调。
(2)杠杆调节好后,进行了三次实验,实验情景如图乙、丙、丁所示,设两边钩码的重力分别为动力F1和阻力F2,对应的力臂分别为l1和l2,由此可得杠杆的平衡条件为 。实验中进行多次实验的目的是 (选填“取平均值减少误差”或“使实验结论具有普遍性”)。
(3)将图丁所示杠杆两边的钩码各撤掉1个,则杠杆 (选填“保持平衡”“左端下沉"或“右端下沉”)。
(4)如图所示,用细绳竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,则拉力F的大小为 N;保持杠杆平衡,将细绳转到虚线位置时,拉力F将 (选填“变大”“变小”或"不变")。
五、综合应用题(共24分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。答案必须明确写出数值和单位。)
28.(6分)一辆重型卡车以72km/h的速度匀速行驶了0.5h,发动机的功率为100kW。求:
(1)卡车行驶的路程;
(2)发动机做的功;
(3)卡车的牵引力大小。
29. 如图所示,起重机将质量为5400kg的大石头沿竖直方向匀速提升了3m,它的电动机所做的功是4.05×105J。求:
(1)大石头所受的重力;
(2)起重机提升重物所做的有用功;
(3)起重机的机械效率。
30.如图所示,水平桌面上有一底面积为300cm2,重为3N,深为20cm的圆柱形容器,内装有18cm深的水。现将一个边长为10cm,质量为900g的正方体木块缓慢放入水中,不计容器的厚度,水的密度为1.0×103 kg/m3。求:
(1)放入木块前水对容器底的压强:
(2)放入木块后,木块受到的浮力;
(3)放入木块后容器对桌面的压强。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】功
【解析】【解答】A.牛顿是力的单位,A不符合题意;
B.瓦特是功率的单位,B不符合题意;
C.帕斯卡是压强的单位,C不符合题意;
D.焦耳是功的单位,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】在国际单位中,功的单位是焦耳。
2.【答案】C
【知识点】力作用的相互性
【解析】【解答】在水不流动的湖面上,人坐在小船上,用力推另一艘小船把其向左推开,则小船会对手施加一个向右的推力,所以他自己坐的小船将向右运动,ABD错误,C正确。
故选C。
【分析】两个物体之间力的作用是相互的,人对船施加一个向左的推力,同时船对人施加一个向右的推力。
3.【答案】A
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】液体压强随深度的增加而增大,拦河坝随着深度的增加受到水的压强也增大,在单位面积上受到的压力也随之增大,因此拦河坝的形状应是上窄下宽,BCD错误,A正确。
故选A。
【分析】液体压强随深度的增加而增大,水下越深处的拦河坝受到水的压强越大,所以需要更宽更大的坝体才能抵抗强大的压力。
4.【答案】C
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A:钢丝钳,省力杠杆,A错误;
B:铁皮剪刀,省力杠杆,B错误;
C:筷子,费力杠杆,C正确;
D:自行车手闸,省力杠杆,D错误。
故选C。
【分析】根据杠杆特点判断杠杆种类:省力杠杆:省力费距离;费力杠杆:费力省距离。
5.【答案】A
【知识点】弹力
【解析】【解答】A:桌面上的水杯受到的重力,是由于地球的吸引而产生的,属于引力,A正确;
B:桌面受到水杯的压力,是由于水杯发生弹性形变而产生的,是弹力,B错误;
C:把橡皮筋拉长的力,是橡皮筋发生弹性形变而产生的,是弹力,C错误;
D:撑竿跳高运动员将竿压弯的力,是竿发生弹性形变而产生的,是弹力,D错误;
故选A。
【分析】弹力是由于物体发生弹性形变产生的,如压力,支持力,拉力等。
6.【答案】B
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A:跳远运动员起跳前要快速助跑,是利用惯性,A错误;
B:汽车座位安装安全带,是防止汽车急刹车时人与车发生碰撞,是防止惯性带来危害的,B正确;
C:撞击锤柄下端使锤头紧套在锤柄上,是利用惯性,C错误;
D:拍打窗帘清除灰尘,是利用惯性,D错误;
故选B。
【分析】考查惯性在生活中的应用,难度不大。
7.【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】火箭发射时,在加速上升过程中飞船的速度增大,动能增大,高度增大,重力势能增大,所以机械能增大,ACD错误,B正确。
故选B。
【分析】运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大。物体质量越大,被举得越高,重力势能就越大。机械能:动能和势能的统称。
8.【答案】D
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】 A:书包要用宽的背带,增大受力面积,减小压强,A错误;
B:骆驼的脚掌面积很大,增大受力面积,减小压强,B错误;
C:大货车有很多宽大的车轮,增大受力面积,减小压强,C错误;
D:菜刀用过一段时间就要磨一磨,减小受力面积,增大压强,D正确;
故选D。
【分析】压强与压力大小和受力面积有关,可由p=FS分析压强大小的变化。
9.【答案】A
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】在水平地面上,用40N的力沿水平方向拉着重为100N的小车前进5m,重力与运动的距离垂直,重力不做功,A正确,BCD错误。
故选A。
【分析】功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。
10.【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】大客机能够在空中飞行的原因是机翼上方空气流速大、压强小,机翼上下表面存在压力差而产生了升力,A正确,BCD错误。
故选A。
【分析】飞机升力产生原因是机翼上方空气流速大、压强小,机翼上下表面存在压力差而产生了向上的升力。
11.【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法;增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A:坐凳做得较大是为了减小压强,A错误;
B:轮胎上刻有花纹是为了增大摩擦,B错误;
C:在转轴上加润滑油是为了减小摩擦,C正确;
D:捏住刹车闸后不能推动水平地面上的自行车,自行车静止,推力等于摩擦力,D错误。
故选C。
【分析】坐凳是增大受力面积可以减小压强;压力相同时,增大接触面粗糙程度可以增大摩擦力;让接触面分离,如接触面间添加润滑油可以减小摩擦力;自行车静止时,推力与摩擦力是平衡力。
12.【答案】D
【知识点】平衡力的辨别;平衡状态的判断
【解析】【解答】受平衡力作用的物体将保持静止状态或者匀速直线运动状态。A:在空中飞行的足球,运动状态发生改变,受到的不是平衡力,A错误;
B:太空中在圆形轨道上绕地球飞行的空间站,运动状态发生改变,受到的不是平衡力,B错误;
C:正在加速上升的火箭,运动状态发生改变,受到的不是平衡力,C错误;
D:在空中匀速下降的气球,运动状态不变,受到的是平衡力,D正确;
故选D。
【分析】若物体保持静止状态或者匀速直线运动状态,则物体受到平衡力作用。
13.【答案】B
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】根据图像判断,结合p=ρgh,在深度相同时,甲的压强更大,说明甲的密度更大,即ρ甲>ρ乙,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据p=ρgh,液体压强和液体的密度有关,和液体的深度有关,深度相同时,液体密度越大, 液体压强越大。
14.【答案】A,C
【知识点】功率大小的比较;功的计算及应用
【解析】【解答】AB.爬楼的高度相同,克服重力做功为W=mgh,小明爸爸的质量大,所以小明爸爸做的功多,A正确,B错误;
CD.父子俩一起从一楼同时走上楼梯并同时到达三楼,做功的时间相同,由P=Wt可知小明爸爸做功的功率大,C正确,D错误。
故选AC。
【分析】由W=mgh判断做功多少;由P=Wt判断功率的大小。
15.【答案】B,D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】AB.两只密度计漂浮,密度计受到的浮力等于密度计的重力,所以甲、乙两图中简易密度计受到的浮力一样大,A错误,B正确;
CD.甲中排开液体体积大,由G=F浮=ρgV排可知甲液体密度小,C错误,D正确。
故选BD。
【分析】密度计测量液体密度时都应该漂浮,浮力等于密度计的重力;由G=F浮=ρgV排分析两种液体的密度大小。
16.【答案】B,C
【知识点】功率的计算;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】A.根据物体的重力和高度,计算有用功为:W=Gh=6N×0.2m=1.2J,A不符合题意;
B.利用斜面上的拉力和斜面长,计算总功为:W=Fs=2N×1m=2J,B符合题意;
C.根据有用功和总功,计算机械效率为:η=W有W总×100%=1.2J2J×100%=60%,C符合题意;
D.斜面上的拉力做功时,但由于没有时间,不能计算功率大小,D不符合题意。
故答案为:BC.
【分析】根据W=Gh,计算有用功的大小;根据W=Fs,计算斜面上做的总功大小;利用η=W有W总×100%,计算斜面上的机械效率;利用P=Wt,可以计算功率,但没有时间,不能计算功率大小。
17.【答案】形状;运动状态
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】头顶球时,头对球有作用力,使球凹陷,说明力改变了物体的形状;足球受到力后,运动方向发生改变,是运动状态有改变,说明力改变了物体的运动状态。
【分析】力的作用效果是,可以改变物体的形状,可以改变物体的运动状态。
18.【答案】2.5;左
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】测量滑动摩擦力时,用弹簧测力计向右水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为2.5N,木块受到的摩擦力与拉力是平衡力,所以摩擦力大小为f=F=2.5N;方向向左。
【分析】二力平衡满足的条件是: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。
19.【答案】甲;铝块
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理
【解析】【解答】同样重的两个铜块甲和乙,体积相等,甲浸没在水中,乙浸没在煤油中,F浮=ρgV排可知甲铜块受到的浮力大; 同样重的铝块和铜块 ,由质量相等,由ρ=mV可知铜块的体积小于铝的体积,都浸没在煤油中,铜块排开液体体积小于铝块排开液体体积,由F浮=ρgV排可知铝块受到的浮力大。
【分析】浸没时排开液体体积等于物体体积,先找到排开液体体积关系,最后由F浮=ρgV排判断浮力的大小。
20.【答案】1200;360
【知识点】重力及其大小的计算;杠杆的平衡条件
【解析】【解答】车箱和砖头的总质量为120kg,车箱和砖头所受的总重力是G=mg=120kg×10N/kg=1200N;
推车时,人手向上的力F由杠杆平衡条件可得FL1=GL2,所以F=GL2L1=1200N×0.3m1m=360N。
【分析】由G=mg计算总重力;由杠杆平衡条件计算人施加的力F的大小。
21.【答案】2.7×108;187.5
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】功率是25kW的拖拉机,它工作3ℎ做的功是W=Pt=25×103W×3×3600s=2.7×108J;如果由功率是0.4kW的耕牛去完成,需要的时间是t'=WP'=2.7×108J0.4×103W=6.75×105s=187.5ℎ。
【分析】由W=Pt计算功的多少,由变形公式计算耕牛完成相同多少的功所需要的时间,计算时要注意单位的统一。
22.【答案】5306.6;压力锅内无法抽成真空
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】同学们利用直径26cm的压力锅模拟马德堡半球实验,压力锅的面积为S=πr2,大气压为1.0×105Pa,理论上他们将压力锅拉开需要的力为F=pS=pπr2=1×105Pa×3.14×(0.13m)2=5306.6N;因为压力锅内无法抽成真空,所以实际他们拉开压力锅所用的力比计算结果小。
【分析】由压力锅的直径计算压力锅的面积,由F=pS计算大气压对锅的压力;由于锅内有残留空气,所以锅内空气产生的压力和拉力的合力平衡外界空气产生的压力,所以实际拉力偏小。
23.【答案】(1)
(2)
【知识点】力臂的画法;滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】(1)根据图像,起重机提起货物时,O是支点,动力F1的力臂是从O点到F1的作用线的垂线l1,同样,阻力F2的力臂是支点O到阻力作用线F2的垂线l2,如图 ;
(2)使用滑轮组时,动滑轮上绳子股数越多,越能省力,根据图像,两个定滑轮、两个动滑轮,将绳子固定在动滑轮上,向上饶定滑轮,向下饶动滑轮,依次完成组装,有两个动滑轮,可以组装5股绳子的滑轮组,从而实现最省力,如图
。
【分析】(1)杠杆转动时饶的点是支点,支点到力的作用线的垂线是杠杆上的力臂;
(2)组装滑轮组时,滑轮组的动滑轮上绳子股数越多,能实现越省力。
24.【答案】(1)速度
(2)A;开始滚下的高度
(3)大
(4)同一
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】探究动能与什么因素有关的实验中,
(1)运动的物体具有动能,实验中斜面上下落的物体A在运动,探究的是A的动能,且A的质量不变,可以探究的是物体的动能与物体速度的关系;
(2)实验中斜面上下落的物体A在运动,探究的是物体A的动能;探究动能和速度关系时,指的是物体A撞击物体B时的动能,速度指物体A从斜面上由静止滚下与物体B碰撞时的速度,由于A下滑的高度不同,A在斜面上加速下滑时,到达水平面时的速度不同,通过控制物体A开始滚下时的高度,可以改变速度;
(3)相同的物体A从斜面的不同高度处滚下,高度h越高,速度越大,物体B被撞得越远,做功越多,说明A的动能越大;由此可知:当物体质量相同时,物体的速度越大,动能越大;
(4)探究物体动能与质量的关系,需要改变物体的质量,保持速度相同,即不同物体从斜面同一高度由静止滚下,比较其撞开物体B移动的距离,判断动能的大小关系。
【分析】(1)当物体的质量一定时,可以探究物体的动能和速度的关系;
(2)物体由于运动而具有的能是动能;探究动能的影响因素时,斜面上下滑的物体具有动能,是被研究的对象;改变物体下滑的高度,可以改变到达水平面的速度;
(3)质量一定时,物体的速度越大, 具有的动能越大;
(4)探究动能和物体质量的关系时,需要改变质量;保持下落的高度相同,速度相同。
25.【答案】(1)0~5;3.6
(2)阻力;匀速直线
(3)向中间靠拢;压强
【知识点】弹簧测力计及其使用;阻力对物体运动影响的探究实验;流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】(1)根据图像,弹簧测力计最大测量值是5N,则量程是0~5N,分度值为0.2N,指针的位置在3后3格,则测力计的示数为3.6N;
(2)探究阻力对物体运动的影响时,速度相同的小车在粗糙程度不同的水平面上运动时,毛巾面最粗糙,摩擦力最大,在毛巾面上受到的阻力最大,停下的最快,运行的距离最短;而在相对摩擦力较小的木板面上受到的阻力最小,运行最远,并由此推想得出:运动着的物体如果不受外力作用,将做匀速直线运动;
(3)在图中,向两张纸中间吹气时,纸会向中间靠拢,吹气时,两张纸的中间空气流速大,压强减小,两张纸外侧的压强大于中间的压强,外侧的压力大于中间的压力,在压力差的作用线,纸向中间靠拢,这个实验现象说明:在流体中,流速越大的位置,压强越小。
【分析】(1)根据弹簧测力计的最大的测量值判断量程,结合指针位置,测量力的大小;
(2)运动的物体受到的阻力越大, 运行的越短;运动的物体若不受力,将做匀速直线运动;
(3)流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
26.【答案】(1)4
(2)1;ade;大
(3)不可靠;未控制物体排开液体的体积相同
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】在探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验中,
(1)把饮料罐按入水中时,饮料罐浸入水中越深,排开液体的体积越大,受到的向上的浮力越大,手需要用更大的压力才能将物体压在水中 ,所以会感到吃力,此实验改变的是物体排开水的体积,即探究了浮力和排开液体的体积的关系,支持的是猜想4;
(2)为了研究猜想1和猜想2,运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,进行实验,
①在序号a的实验中,已知a的重力为4N,a图测力计的拉力为3N,物体A所受的浮力为:F浮a=4N-3N=1N;
②探究浮力和液体密度的关系时,需要使用不同的液体,保持物体相同,排开液体的体积相同,在图中,ade中使用的都是物体A,同样浸没在液体中,液体密度不同,所以需要比较序号ade的三次实验,当物体和排开液体的体积相同时,液体密度不同,测力计的拉力不同,说明浮力不同,可得结论:排开液体的体积一定时,浮力大小与液体密度有关;
③已知盐水的密度大于水的密度,大于酒精的密度,而排开液体的体积相同时,盐水中的测力计的拉力最小,说明受到的浮力最大,可知:液体的密度越大,物体所受的浮力越大;
④比较序号a、b、c的三次实验,三个物体的体积相同,重力不同,计算浮力分别为F浮a=4N-3N=1N;F浮b=4.5N-3.5N=1N;F浮c=5N-4N=1N;物体的重力不同,但通过计算,浮力是相同的,可得出结论:浮力的大小与物体的重力无关;
(3)探究浮力和物体形状的关系时,用两块相同的橡皮泥,捏成圆锥体和圆柱体进行,橡皮泥的重力相同,液体都是水,密度相同,测力计的拉力不同,可能在改变橡皮泥的形状时,排开水的体积有改变,即没有保持排开液体的体积一定,得出的“浮力的大小与物体的形状有关”结论不可靠。
【分析】(1)液体密度一定时,改变排开液体的体积,浮力改变,可以探究浮力和排开液体的体积的关系;
(2)根据物体的重力和进入液体中测力计的拉力差,计算浮力;当排开液体的体积相同时,液体密度越大,受到的浮力越大;当液体密度和排开液体的体积一定时,浮力大小和物体的重力无关;
(3)探究浮力和物体形状的关系时,需要保持液体密度和排开液体的体积相等。
27.【答案】(1)水平;右
(2)F1l1=F2l2;使实验结论具有普遍性
(3)左端下沉
(4)1;变大
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】在探究"杠杆的平衡条件"实验中,
(1)当杠杆上的钩码的拉力竖直向下时,拉力的力臂是支点到力的作用线的垂线,杠杆水平平衡时,拉力的力臂在杠杆上,便于测量力臂,所以需要将图甲的杠杆在水平位置调节平衡,图甲中的杠杆,右侧偏高,需要应将平衡螺母适当往右调;
(2)根据如图乙、丙、丁所示,分析为:F乙左l乙左=2N×2格,F乙右l乙右=1N×4格,则F乙左l乙左=F乙右l乙右;F丙左l丙左=2N×2格,F丙右l丙右=4N×1格,即:F丙左l丙左=F丙右l丙右;F丁左l丁左=3N×2格,F丁右l丁右=2N×3格,即F丁左l丁左=F丁右l丁右,总结可得杠杆的平衡条件为:F1l1=F2l2。实验中,进行多次实验,为了使实验结论更具有普遍性;
(3)若将图丁中,杠杆两边的钩码各撤掉1个,力臂不变,则2N×2格>1N×3格,杠杆左端下沉;
(4)用细绳竖直向上拉,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2,为使杠杆在水平位置平衡,则拉力F=F1=F2L2L1=2N×2格4格=1N;将细绳转到虚线位置,仍保持杠杆平衡,拉力倾斜时,力臂减小,根据F1l1=F2l2分析,阻力和阻力臂不变,动力臂减小,动力变大,则拉力F将变大。
【分析】(1)杠杆水平平衡,杠杆上的拉力在竖直方向上,此时力的力臂在杠杆上,便于测量力臂;调节杠杆水平平衡时,平衡螺母向偏高的一侧调节;
(2)根据多次实验测量的动力、动力臂、阻力和阻力臂,结合乘积关系,总结杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2,探究杠杆的平衡条件时,多次实验使结论更具普遍性;
(3)根据杠杆上的力和力臂的乘积,判断杠杆是否能平衡;
(4)根据F1l1=F2l2,结合已知的力和力臂,可以计算未知拉力的大小;当阻力和阻力臂不变,动力臂减小,动力会变大。
28.【答案】(1)利用卡车的速度和时间,计算路程:s=vt=72km/h×0.5h=36km;
(2)结合功率:P=100kW=105W,时间:t=0.5×3600s=1800s,计算发动机做的功:W=Pt=105W×1800s=1.8×108J;
(3)卡车通过的路程:s=36km=3.6×104m,根据W=Fs,计算牵引力为F=Ws=1.8×108J3.6×104m=5×103N。
【知识点】功率的计算;速度公式及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据s=vt,计算卡车通过的路程;
(2)根据W=Pt,计算卡车做功的多少;
(3)根据F=Ws,计算牵引力的大小。
29.【答案】(1)解: 大石头所受的重力为:G=mg=5400kg×10N/kg=5.4×104N;
答:大石头所受的重力为5.4×104N;
(2)解:起重机提升重物所做的有用功为:W有用=Gℎ=5.4×104N×3m=1.62×105J;
答:起重机提升重物所做的有用功为1.62×105J;
(3)解:由题知,电动机做的总功:W总=4.05×105J,
则起重机的机械效率为:η=W有用W总×100%=1.62×105J4.05×105J×100%=40%。
答:起重机的机械效率40%。
【知识点】重力及其大小的计算;机械效率的计算;有用功和额外功
【解析】【分析】
(1)由G=mg计算石头的重力;
(2)克服石头重力做功为有用功,所以W有=Gℎ;
(3)电动机所做的功是总功,由:η=W有用W总×100%计算机械效率。
30.【答案】(1)容器中放入木块前,深度h=18cm=0.18m,容器底受到的水的压强为:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.18m=1.8×103Pa;
(2)正方体木块边长10cm,体积为V=(10cm)3=1000cm3,则木块的密度为ρ木=mV=900g1000cm3=0.9g/cm3;由于木块的密度小于水的密度,木块放入水中时漂浮,漂浮时受到平衡力,根据二力平衡,此时F浮=G木=mg=0.9kg×10N/kg=9N;
(3)木块在水中漂浮时,排开水的体积为:V排=F浮ρ液g=9N1.0×103kg/m3×10N/kg=9×10−4m3,容器中的水面上升为:Δℎ=V排S=9×10−4m3300×10−4m2=0.03m=3cm,容器中还能升高的空间为h'=20cm-18cm=2cm,由于Δh>h',木块放入后,容器中有水溢出,溢出的水的质量为:m溢=ρ水V溢=1g/cm3×300cm2×(3cm-2cm)=300g=0.3kg,溢出水的重力:G溢=m溢g=0.3kg×10N/kg=3N,容器中原来水的质量为:m水=ρV水=1g/cm3×300cm2×18cm=5400g=5.4kg,水的总重力为:G水=m水g=5.4kg×10N/kg=54N,此时容器对地面的压强为:p=FS=G总S=G容+G水−G溢+G木S=3N+54N−3N+9N300×10−4m2=2.1×103Pa
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据p=ρgh,计算液体对容器底的压强;
(2)根据ρ=mV,可以计算木块的密度,结合木块密度和水的密度关系,判断木块在水中漂浮;漂浮时,物体受到的浮力等于物体的重力;
(3)根据V排=F浮ρ液g,可以计算物体排开液体的体积;结合容器底面积,利用ℎ=VS,计算液面的高度变化,液面升高比容器中的剩余高度大,水会溢出;根据m=ρV,计算水的质量,利用G=mg,计算水的重力;利用水平面上的压力等于水平面上物体的总重力,利用p=FS,计算水平面受到的压强。
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