2022-2023学年云南省西双版纳州八年级(下)期末物理试卷
一、选择题(本大题共8小题,每小题只有一个是正确选项,每小题3分,满分24分)
1.(3分)下列估测的数据接近生活实际的是( )
A.课桌的高度约为2m
B.托起两个鸡蛋所用力的大小约为1N
C.一本物理课本的质量约为10kg
D.人步行的平均速度约为10m/s
2.(3分)如图所示的四个实例中,是为了增大摩擦力的是( )
A.用力握紧球拍 B.旱冰鞋安装滚轮
C.给自行车车轴加机油 D.轴承上安装滚珠
3.(3分)关于如图所示的情景,下列说法中正确的是( )
A.甲图:注射器中的液体很难被压缩,说明液体分子之间没有间隙
B.乙图:用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间存在空隙
C.丙图:雪花飞扬,说明分子处在永不停息的无规则运动中
D.丁图:做“墨水滴入水中”的扩散实验时,水的温度越高墨水扩散越快
4.(3分)2022年5月10日凌晨,“天舟四号”货运飞船由长征七号运载火箭发射成功,历经数小时飞行后与“天和”核心舱成功对接,如图所示,下列说法错误的是( )
A.火箭加速升空过程中,受到非平衡力作用
B.上升的火箭相对于地面是运动的
C.“天舟四号”绕地球运动过程中,运动状态始终保持不变
D.“天舟四号”在对接完成后,惯性仍然存在
5.(3分)如图所示,在探究液体内部压强的实验中,下列说法错误的是( )
A.将图甲中的压强计在水中同一深度将探头往各个方向转动,U形管内液面高度差不变
B.通过甲、乙两图可知:深度越深,液体内部压强越大
C.通过比较乙、丙两图能探究液体压强大小与液体密度的关系
D.由丙、丁两图可知:液体压强大小与盛液体容器的形状有关
6.(3分)下列说法错误的是( )
A.力可以单独存在的,我们往空中挥一拳就只有施力物体,没有受力物体
B.用吸管喝饮料是利用了大气压强的作用
C.潜水艇是通过改变自身重力来控制其上浮和下沉的
D.弹簧测力计是利用弹簧的弹力工作的
7.(3分)质量相同的甲、乙两物体,用水平向右的大小相同的拉力使它们在同一水平面上分别以0.5m/s和0.9m/s的速度匀速向右运动了L米,若拉力对甲做的功W1,功率是P1,对乙做功是W2,功率是P2,关于它们的大小关系,下列说法正确的是( )
A.W1=W2,P1>P2 B.W1>W2,P1<P2
C.W1<W2,P1=P2 D.W1=W2,P1<P2
8.(3分)甲、乙两只完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一只鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两杯中液面相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则下列说法正确的是( )
A.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
B.甲杯底部对桌面的压强较小
C.乙杯底部所受液体的压强较小
D.鸡蛋未放入前甲杯中盐水的体积较大
二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,满分20分)
9.(2分)北京时间2022年6月5日10时44分,据中国载人航天工程办公室消息,搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,如图所示,火箭发射时是向后喷出气体来使其向前运动的,这个现象说明物体间力的作用是 ;这同时也说明了力可以改变物体的 。
10.(2分)投出去的篮球最终会落到地上,这是因为它受到 的作用,这个力的方向是 的。
11.(2分)如图甲所示,小明用力推放在水平地面上的箱子,所用推力F的大小与时间t的关系和物体运动速度与时间t的关系如图乙和丙所示,由图象可知,物体在t=0.5s时受到的摩擦力为 N;当t=4s时,物体受到的摩擦力为 N。
12.(2分) 将两个表面光滑的铅块相互紧压,它们会粘在一起,这个现象说明分子间存在 ;
如图所示是著名天文学家、自然科学先驱 ,他用“日心说”否定了影响人类长达千年之久的“地心说”,有力地推动了人类文明的进程。
13.(2分)饮茶是我国的传统文化,如图所示是一个装有水的茶壶,其壶嘴与壶身构成了一
个 ;茶壶的壶盖上有一个小孔,若按住小孔倒水,则茶壶中的水 (选填“容易”或“不容易”)倒出。
14.(2分)如图所示,在火车站离站台边缘一定距离的地方有一条安全线,人必须站在安全线以外的区域候车,这是因为当列车驶过时,火车周围空气流速大,压强 ,从而产生压力差,将人推向火车发生危险;运动的火车在刹车后不能立即停下来,这是因为火车具有 。
15.(2分)一艘远洋轮船从内陆河驶入大海后,船受到的浮力 (选填“变大”、“不变”或“变小”):船身相对于水面位置会 (选填“上浮一些”、“下沉一些”或“不变”)。(ρ海水>ρ河水)
16.(2分)工人师傅分别用如图所示的两个滑轮组提升两个相同质量的重物,若两滑轮组中的滑轮重均相同,不计绳重及摩擦,则所用拉力F1 (选填“>”、“=”或“<”)F2,若F2的大小为300N,滑轮组的机械效率为80%,则提升的重物为 N。
17.(2分)如图所示,人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行,卫星在大气层外运行不受空气阻力,只有动能和势能的相互转化,因此机械能 (选填“守恒”或“不守恒”);当卫星从近地点向远地点运行时,动能会 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
18.(2分)如图所示,重为5N的物块A漂浮在水中,其所受浮力大小为 N;再把另一个质量相同的物块B放入水中,B恰好悬浮,则A、B两物体在水中受到的浮力FA (选填“>”、“<”或“=”)FB。
三、作图、实验和探究题(本大题共4个小题,满分31分)
19.(3分)如图中,弹簧测力计的示数为 N。
20.(3分)请在图中画出静止在斜面上的物体A所受到的重力和支持力的示意图。
21.(3分)如图所示,请作出力F的力臂l的示意图。
22.(7分)在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明同学用海绵、小桌和砝码做了如图甲、乙、丙所示的一系列实验。
(1)实验中是通过观察海绵 来判断压力的作用效果的:若实验室没有海绵,则小明 (选填“能”或“不能”)用木板代替海绵进行实验。
(2)分析比较甲、乙两图中的实验现象,可以得到结论:在 一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)通过比较 两次实验,可以探究压力的作用效果与受力面积大小的关系,得到的结论是在压力相同时,受力面积越 ,压力的作用效果越明显。
(4)同桌小红用一支铅笔来探究“压力的作用效果与受力面积的关系”,她设计了如图丁、戊所示的两种实验方案,你认为图 所示的方案更合理一些,另一种方案不足的原因是 。
23.(8分)某同学想“探究浮力大小与哪些因素有关”,他提出了如下猜想:一、可能与液体的密度有关;二、可能与物体浸没在液体中的深度有关;三、可能与物体排开液体的体积有关。为了验证这些猜想,他设计了如图甲所示的实验。
(1)分析比较如图甲所示的实验A、C、D,可以验证猜想 是否正确;分析比较实验A、B、C可以验证猜想 是正确的。
(2)通过比较实验 可验证猜想一,通过分析可以得出,在其它条件相同时,液体密度越大,物体受到的浮力越 。
(3)该同学还想探究阿基米德原理,他又设计了如图乙所示的实验:他用石块按照如图所示的实验步骤进行实验,为了减小测量误差并使操作最简单,最合理的操作步骤应该是 。
A.①②③④
B.②①③④
C.①③②④
(4)由图乙可知,石块浸没在水中时受到的浮力为 ,排开液体的重力为 ,若 成立,则能证明阿基米德原理。(均用符号表示)
24.(7分)小刚和小芳一起探究杠杆的平衡条件,他们进行的实验操作如图所示。
(1)实验前将杠杆放在水平桌面上,若杠杆静止时如图甲所示,则此时应将杠杆的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是 。
(2)他们在杠杆的两端加钩码,并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,如图乙所示,多次实验并把实验数据记录在表格中。
次数 F1/N l1/cm F2/N l2/cm
1 1 10 2 5
2 2 10 1 20
3 2 15 3 10
实验中多次改变力和力臂的大小主要是为了 ,根据实验数据可以初步得出杠杆的平衡条件是 。
(3)完成测量后,小刚用弹簧测力计代替钩码在B点向下拉杠杆,始终保持杠杆在水平位置平衡,如图丙所示,当弹簧测力计由图中a位置移至b位置时,其示数将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)如图丁所示,工人师傅在使用扳手时,在扳手手柄上加了一个长套筒,这是通过 的办法省力,这个扳手在使用时实质是一个 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。
四、综合题(本大题共3个小题,满分25分)要求:(1)语言表述要简练、准确;(2)写出必要的运算和推理过程;(3)带单位计算;(4)计算结果若有近似,均保留两位小数。
25.(8分)如图所示,小芳在超市购物完成后,在2min内推着购物车匀速走过一段长为90m的平直路面,已知购物车和车内商品的总质量为12kg。该过程中购物车受到的摩擦力为总重力的0.1倍。求:
(1)购物车和车内商品的总重力;
(2)在这个过程中小芳对购物车的推力;
(3)小芳推着购物车在该路段运动的速度。
26.(8分)如图所示是一新型无人驾驶电动汽车,其重力为1.2×104N,轮胎与地面的总接触面积为500cm2,在某次测试其性能时,汽车在平直的公路上以25m/s的速度匀速行驶10km,已知汽车电动机在该过程中的输出功率为40kW,假设不计其它能量损耗。求:
(1)汽车静止时对水平地面的压强;
(2)汽车在该过程中行驶时受到的阻力;
(3)汽车在该过程中牵引力做的功。
27.(9分)如图甲所示,在一个底面积为400cm2的足够高的薄壁圆柱形容器中装了适量的液体,现将一体积为1000cm3的实心圆柱体物块悬挂于弹簧测力计下,其浸在液体中的体积为100cm3(此时物块受到的浮力为1.2N),从此处匀速下放物块,直至完全浸没(物块未与容器底接触,此时容器内液体深度为40cm),该过程中弹簧测力计示数F与物块下放高度h(从匀速下放时开始计)的关系如图乙所示。求:
(1)液体的密度;
(2)物块完全浸没在液体中时受到的浮力;
(3)物块未浸在液体中时容器底部受到液体的压强。
2022-2023学年云南省西双版纳州八年级(下)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共8小题,每小题只有一个是正确选项,每小题3分,满分24分)
1.【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解:A、课桌的高度约为0.8m,故A错误;
B、托起两个鸡蛋所用力的大小约为1N,故B正确;
C、一本物理课本的质量约为200g,故C错误;
D、人步行的平均速度约为1m/s,故D错误。
故选:B。
2.【分析】(1)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度;
(2)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
(3)减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
【解答】解:A、用力握紧球拍,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故A正确;
B、旱冰鞋安装滚轮,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦,故B错误;
C、给自行车车轴加机油,使接触面彼此分离来减小摩擦,故C错误;
D、轴承上安装滚珠,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦,故D错误。
故选:A。
3.【分析】(1)分子间存在相互作用的引力和斥力;分子间存在间隙。
(2)分子的无规则运动快慢与温度有关,温度越高,分子的热运动越剧烈。
【解答】解:A、注射器中的液体很难被压缩,说明液体分子之间存在斥力,故A错误;
B、用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明力改变物体的形状,故B错误;
C、雪花飞扬,是物体的机械运动,不能说明分子处在永不停息的无规则运动,故C错误;
D、做“墨水滴入水中”的扩散实验时,水的温度越高墨水扩散越快,故D正确。
故选:D。
4.【分析】(1)物体处于非平衡状态时,受非平衡力的作用;
(2)如果物体相对于参照物的位置保持不变,则物体是静止的,如果物体相对于参照物位置不断变化,则物体是运动的;
(3)物体的运动状态的改变包括速度大小和方向的变化;
(4)一切物体在任何时候都有惯性。
【解答】解:A、火箭加速升空过程中,运动状态改变,因此,受到非平衡力作用,故A正确;
B、上升的火箭相对于地面位置不断变化,因此是运动的,故B正确;
C、“天舟四号”绕地球运动过程中,运动方向始终改变,所以其运动状态始终改变,故C错误;
D、一切物体在任何时候都有惯性,“天舟四号”在对接完成后仍有惯性,故D正确。
故选:C。
5.【分析】(1)同种液体,在同一深度,液体向各个方向的压强都相等。
(2)在液体密度一定时,液体深度越大,液体压强越大。
(3)(4)液体压强跟液体密度和液体的深度有关,跟其它因素没有关系。
【解答】解:A、图甲中的压强计在水中同一深度将探头往各个方向转动,U形管内液面高度差不变,说明橡皮膜受到的液体压强相等,说明同种液体,在同一深度,液体向各个方向的压强都相等,故A正确。
B、甲、乙两图,液体的密度相等,液体越深,U形管内液面高度差越大,说明在液体密度一定时,液体深度越大,液体压强越大,故B正确。
C、乙、丙两图,液体的深度相等,液体的密度越大,U形管内液面高度差越大,说明液体压强跟液体密度有关,故C正确。
D、丙、丁两图,液体的密度相等,容器的形状不同,U形管内液面高度差不变,说明橡皮膜受到的液体压强相等,说明液体压强跟容器形状无关,故D错误。
故选:D。
6.【分析】(1)力是物体对物体的作用;
(2)大气压在生活中有广泛的应用,呼吸、注射器吸药液、吸管吸饮料、抽水机等等;
(3)潜水艇浸没在水中,潜水艇的体积不变(排开水的体积不变),受浮力不变;通过让海水进、出压力舱改变潜水艇受到的重力,而实现上浮或下沉的;
(4)弹簧测力计是利用在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比的原理制成的。
【解答】解:
A、力是物体对物体的作用,我们往空中挥一拳,既有施力物体,又有受力物体,故A错误;
B、吸管吸饮料时,用力吸时,管内压强减小,饮料在大气压的作用下被压入嘴里,即用吸管喝饮料时利用了大气压强的作用,故B正确;
C、潜水艇浸没在水中时,排开水的体积不变,受到的浮力不变;为了实现上浮和下沉,是通过改变自身的重力来实现的,故C正确;
D、弹簧测力计是利用在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比的原理制成的,故D正确。
故选:A。
7.【分析】甲、乙两物体的拉力相同,水平向右移动的距离相同,然后根据W=Fs和P=Fv比较做功的多少和功率的大小。
【解答】解:甲和乙的水平拉力相同,即F1=F2;
甲、乙水平移动的距离相同,均为L米,
根据W=Fs可知,W1=W2;
由题知,甲的速度小于乙的速度,
故由P===Fv可知,P1<P2。
故选:D。
8.【分析】(1)根据漂浮与悬浮的条件可判断鸡蛋在不同杯子中受到的浮力的大小;
(2)根据鸡蛋的浮沉情况判断出杯中盐水密度的大小关系,再利用压强公式p=ρgh判断压强的大小;
(3)两杯中液面相平,甲中鸡蛋全部浸入水中,乙中鸡蛋漂浮,由此可知,甲、乙两杯中盐水的体积关系;
根据G=mg=ρgV判定盐水重力的大小关系,水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力,据此判定桌面受到的压力的大小关系;根据p=分析桌面受到的压强的大小关系。
【解答】解:A、读图可知,鸡蛋在甲杯中悬浮,在乙杯中漂浮,根据浮沉条件可知,它们此时所受的浮力都等于鸡蛋的重力,则鸡蛋在两杯中受到的浮力相等,故A错误;
C、鸡蛋在甲杯中悬浮,甲中盐水密度等于鸡蛋的密度;在乙杯中漂浮,乙中盐水的密度大于鸡蛋的密度,所以甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度,两杯中液面相平,根据p=ρgh可知,乙杯底部所受液体的压强较大,故C错误;
BD、两杯中液面相平,甲中鸡蛋全部浸入水中,乙中鸡蛋漂浮,这说明鸡蛋未放入前乙杯中盐水的体积较大;
由G=mg=ρVg可知,甲杯内盐水的重力较小,杯子和鸡蛋的重力相同,所以甲杯的总重力要小于乙杯的总重力,则甲杯对桌面的压力较小,地面的受力面积相同,根据p=可知,甲杯对桌面的压强较小,故B正确,D错误。
故选:B。
二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,满分20分)
9.【分析】(1)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的;
(2)力可以改变物体的运动状态。
【解答】解:(1)火箭对喷出的气体有向下的力,同时气体对火箭产生了向上巨大的推力,这说明力的作用是相互的;
(2)火箭向下急速喷出燃气的同时,火箭由静止向上加速上升,说明了力可以改变物体的运动状态。
故答案为:相互的;运动状态。
10.【分析】由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用,重力的方向是竖直向下的。
【解答】解:投出去的篮球最终会落到地上,这是因为篮球受到重力作用,这个力的施力物体是地球,方向是竖直向下的。
故答案为:重力;竖直向下。
11.【分析】(1)从速度图象中分析0﹣1s时物体的速度大小即可得出当t=0.5s时物体所处的状态;
(2)首先从速度图象中3﹣5s得出物体匀速直线运动。然后对应的从F﹣t图象中得出物体所受的摩擦力。
【解答】解:(1)由丙图知:0﹣1s时物体的速度大小为零;则当t=0.5s时物体处于静止状态,推力和静摩擦力是一对平衡力,大小相等,故物体受到的推力F等于物体受到的摩擦力,即摩擦力为100N;
(2)由丙图知:3﹣5 s时,物体匀速运动,由乙图知:3﹣5s内,推力:F=200N,由于物体处于平衡状态,受平衡力作用,由平衡条件得:f=F=200N,当t=4s时,物体受到的摩擦力200N。
故答案为:100;200。
12.【分析】物质是由分子构成的,分子间同时存在相互作用的引力和斥力;哥白尼提出的日心说打破了延续数千年的地心学说,在当时对人们竖立更正确的世界观、解放思想有着很大的帮助。
【解答】解:两个表面光滑的铅块相互紧压,它们会粘在一起,说明分子间存在相互作用的引力;
尼古拉哥白尼在40岁时提出了日心说,更正了人们的宇宙观,解放了人们的思想,其著作《天体运行论》被认为是现代天文学的起步点,为推动科学革命作出了重要贡献。
故答案为:相互作用的引力;哥白尼。
13.【分析】茶壶是一个典型的连通器,在水不流动时,壶嘴中的液面与壶身中的液面应是相平的;壶盖上有孔,壶内气压与大气压相同,倒茶时,壶内液面高于壶口,在液体压强作用下很方便流出。
【解答】解:茶壶是一个典型的连通器,茶壶的壶盖上有一个小孔,壶内气压与大气压相同,倒茶时,壶内液面高于壶嘴,在液体压强作用下很方便流出;若按住小孔倒水,则茶壶内气压小于大气压,壶内的水在大气压的作用下不容易倒出。
故答案为:连通器;不容易。
14.【分析】(1)当火车驶过站台时会带动周围空气流动速度加快,从而造成人周围空气流速不同,结合流体压强与流速的关系(流速大的地方压强小,流速慢的地方压强大),再比较人和列车之间的压强和人外侧的压强大小即可解决此题;
(2)物体保持运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性。
【解答】解:当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢;根据流体压强与流速的关系可知,人外侧空气流速小、压强大,而在安全线以内空气流速大、压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险。
汽车原来是运动的,汽车刹车后,由于惯性仍保持原来的运动状态,所以仍会向前运动一段距离,不能立即停下来。
故答案为:小;惯性。
15.【分析】轮船都漂浮,受到的浮力都等于轮船受到的重力,得出了受到浮力的大小关系,知道河水和海水的密度关系,根据阿基米德原理F浮=ρgV排可知排开水的体积的变化。
【解答】解:当船由内河驶入大海后,轮船始终漂浮,F浮=G船,船的重力不变,所以,船由内河驶入大海后,受到的浮力不变;
又因为F浮=ρ液gV排,海水的密度较大,所以,轮船排开水的体积变小,则船身将上浮一些。
故答案为:不变;上浮一些。
16.【分析】(1)由图可知甲、乙两滑轮组绳子的有效股数n,利用F=(G+G动)比较两滑轮组所需拉力大小;
(2)滑轮组的机械效率η====,知道拉力大小、滑轮组的机械效率,可求提升物体的重力。
【解答】解:(1)由图知,滑轮组绳子的有效股数n甲=2,n乙=3,提升相同的重物G,滑轮重相同,
不计绳重和摩擦,拉力大小:F1=(G+G动)=(G+G动),F2=(G+G动)=×(G+G动),所以F1>F2;
(2)拉力大小F2=300N、滑轮组的机械效率η2=80%,
由滑轮组的机械效率η====可得提升物体的重力:
G=η2×n乙F2=80%×3×300N=720N。
故答案为:>;720。
17.【分析】(1)在太空中,卫星绕地球运动时,没有阻力作用,没有克服摩擦做功,机械能守恒;
(2)动能的大小与质量和速度有关,质量越大、速度越快,动能就越大;重力势能大小与质量和高度有关,质量越大、高度越高,重力势能就越大。
【解答】解:(1)卫星在大气层外运动,不受空气阻力作用,只有动能和势能的转化,因此机械能守恒;
(2)由近地点向远地点运动过程中,卫星的质量不变,高度变大,其重力势能变大,由于机械能守恒,所以卫星的动能会减小。
故答案为:守恒;减小。
18.【分析】物体在液体中漂浮或悬浮时,受到的浮力等于自身的重力。
【解答】解:如图所示,物块A漂浮在水中,所受浮力大小等于A的重力,即FA=GA=5N;
物块B的质量与物块A的质量相同,由G=mg可知,B的重力等于A的重力,即GB=GA=5N,
B悬浮在水中,B受到的浮力等于B的重力,即FB=GB=5N,
则A、B两物体在水中受到的浮力FA=FB。
故答案为:5;=。
三、作图、实验和探究题(本大题共4个小题,满分31分)
19.【分析】弹簧测力计在使用前要观察其量程和分度值,再根据指针所指示的刻度来读数。
【解答】解:图中弹簧测力计的量程为0﹣5N,弹簧测力计一个大格表示1N,里面有5个小格,一个小格表示0.2N,其分度值为0.2N.故弹簧测力计的示数为3.4N。
故答案为:3.4
20.【分析】重力的方向是竖直向下的,作用点在重心上;
斜面对物体的支持力和物体对斜面的压力是一对相互作用力,方向是相反的;压力的方向是垂直于斜面向下的,支持力就是垂直于斜面向上的,作用点在物体的重心上。
【解答】解:重力G和支持力F的作用点画在物体的重心上,重力的方向竖直向下;支持力的方向与斜面垂直,垂直斜面向上。如图所示:
21.【分析】掌握力臂的概念,知道力臂是从支点到力的作用线的距离。由支点向力的作用线作垂线,垂线段的长度即为力臂。
【解答】解:首先用虚线延长力F的作用线,然后由支点O向F的作用线作垂线,垂线段的长度为F的力臂l。如图所示:
22.【分析】(1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;力可以使物体发生形变,相同受力面的形变程度越大,压力作用效果越明显,可以通过受力面形变程度的大小判断压力的作用效果;
(2)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关;
(3)探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变。据此分析回答;
(4)探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变。
【解答】解:(1)该实验通过比较海绵凹陷程度来显示压力的作用效果;
我们一般选择海绵、泡沫塑料等较易形变的材料,如果用木板代替海绵做此实验,则不能完成本次实验,这是因为木板的形变程度发生不明显,难以确定影响因素的关系;
(2)由甲、乙两图所示实验,受力面积不变,乙中压力大,压力作用效果越明显,故可得出结论:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)根据控制变量法,由 乙、丙两图所示实验现象可得出:压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越显著。
(4)探究压力的作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同,图戊中铅笔水平放置且处于静止状态,则两手指对铅笔的压力是一对平衡力;
而丁中因铅笔的重力作用,压力大小不同,故图丁的方法不合理,原因是没有控制压力大小相同。
故答案为:(1)凹陷程度;不能;(2)受力面积;(3)乙、丙;小; (4)戊;没有控制压力大小相同。
23.【分析】(1)应用控制变量法分析图A、C、D所示实验与图A、B、C所示实验,根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论,然后分析答题;
(2)物体在盐水中受到的浮力大小等于在空气中弹簧测力计的示数减去浸没在盐水中时弹簧测力计的示数;根据图示实验得出结论;
(3)为了使实验更加简便,可以先测量小桶的重力,再测量物体的重力,再将物体浸入水中,最后测小桶和溢出水的总重力;
(4)根据称重法可知小石块受到的浮力;排开水的重力等于排开的水和小桶重力之和减去空桶的重力,F浮=G排成立,则能证明阿基米德原理。
【解答】解:(1)分析比较实验步骤A、C、D实验可知,物体排开水的体积相同而物体浸没在水中的深度不同,根据F浮=G﹣F可得物体受到的浮力相等,由此可知,物体受到的浮力与物体浸没在液体的深度无关,由此可知,猜想二是错误的;
分析比较实验步骤A、B、C,实验可知,物体浸入液体中的体积不同,根据F浮=G﹣F可得物体受到的浮力不同,由此可知,物体受到的浮力与物体浸入液体中的体积有关,由此可知,猜想三是正确的;
(2)物体在空气中时弹簧测力计示数4N,全部浸没在盐水中时弹簧测力计的示数为2.8N,因此物体在浓盐水中所受的浮力为F浮=G﹣G′=4N﹣2.8N=1.2N。
由图A、C所示实验可知,物体浸没在水中受到的浮力:F浮=4N﹣3N=1N,
由图A、E所示实验可知,物体浸没在盐水中受到的浮力F浮′=1.2N,
通过比较实验A、C、E可验证猜想一,通过分析可以得出,在其它条件相同时,液体密度越大,物体受到的浮力越大;
(3)为了减小误差,可以先测量小桶的重力,再测量物体的重力,再将物体浸入水中,最后测小桶和溢出水的总重力,故顺序为②①③④,故选B;
(4)根据步骤A、C和称重法可知石块浸没在水中受到的浮力为:
F浮=F1﹣F3;
根据步骤B、D可知排开水的重力为:
G排=F4﹣F2;
所以,F1﹣F3=F4﹣F2成立,则能证明阿基米德原理。
故答案为:(1)二;三;(2)A、C、E;大;(3)B;(4)F1﹣F3;F4﹣F2;F1﹣F3=F4﹣F2。
24.【分析】(1)杠杆静止就说明是杠杆平衡状态;
探究“杠杆的平衡条件”实验中,需要杠杆在水平位置平衡,调节时将螺母向上翘的一端移动,让杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂大小;
(2)实验时,如果只用一组数据得到结论,偶然性太大,因此应获取多组实验数据归纳出物理规律,根据表格数据得出结论;
(3)根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,进行判断;
(4)使用杠杆时,若阻力和阻力臂不变,动力臂越大,动力越小、越省力。
【解答】解:
(1)实验前发现杠杆静止时,此时处于平衡状态;杠杆左端下沉,为了使杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂,他应将杠杆左端的平衡螺母向右调节,或将杠杆右端的平衡螺母向右调节;
(2)探究杠杆平衡的条件时,多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律;
根据表格数据得出杠杆的平衡条件为F1×L1=F2×L2;
(3)保持B点不变,弹簧测力计由图中a位置移至b位置时,此时F的力臂变短,根据F1×L1=F2×L2知,在F2×L2不变时,拉力变大;
(4)在扳手柄上再套一节管子用力时,阻力和阻力臂不变,但是增大动力臂,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,减小了动力,这样能更省力,所这个扳手在使用时实质是一个 省力杠杆。
故答案为:(1)右;便于测量力臂;(2)获取多组实验数据归纳出物理规律;F1×L1=F2×L2;(3)变大;(4)增大动力臂;省力。
四、综合题(本大题共3个小题,满分25分)要求:(1)语言表述要简练、准确;(2)写出必要的运算和推理过程;(3)带单位计算;(4)计算结果若有近似,均保留两位小数。
25.【分析】(1)知道购物车连同货物总质量,利用G=mg求其重力;
(2)购物车匀速直线运动时,受到运动 推力与摩擦力平衡,大小相等,根据F=f=0.1G计算小芳对购物车的推力;
(3)已知路程与时间,由速度公式可以可以求出速度。
【解答】解:(1)购物车和车内商品的总重力:G=mg=12kg×10N/kg=120N;
(2)由于小芳是匀速推着购物车,购物车受到推力与摩擦力平衡,大小相等,
则小芳对购物车的推力为:F推=f=0.1G=0.1×120N=12N,
(3)在2min内推着购物车匀速走过一段长为90m的平直路面,
则推车的速度v===0.75m/s;
答:(1)购物车和车内商品的总重力120N;
(2)在这个过程中小芳对购物车的推力12N;
(3)小芳推着购物车在该路段运动的速度0.75m/s。
26.【分析】(1)利用F压=G得出汽车静止时对水平地面的压力,利用p=得出汽车静止时对水平地面的压强;
(2)根据P===Fv可知汽车在该过程中行驶时受到的牵引力F,汽车做匀速直线运动,处于平衡状态,利用f=F得出所受的阻力;
(3)利用W=Fs得出汽车在该过程中牵引力做的功。
【解答】解:
(1)汽车静止时对水平地面的压力:
F压=G=1.2×104N,
汽车静止时对水平地面的压强:
p===2.4×105Pa;
(2)根据P===Fv可知汽车在该过程中行驶时受到的牵引力F===1600N;
汽车做匀速直线运动,处于平衡状态,所受的阻力f=F=1600N;
(3)汽车在该过程中牵引力做的功W=Fs=1600N×10×1000m=1.6×107J。
答:(1)汽车静止时对水平地面的压强为2.4×105Pa;
(2)汽车在该过程中行驶时受到的阻力为1600N;
(3)汽车在该过程中牵引力做的功为1.6×107J。
27.【分析】(1)根据阿基米德原理可求出液体的密度;
(2)根据阿基米德原理可求出物块完全浸没在液体中时受到的浮力;
(3)根据体积关系求出容器内液体的体积,从而求出物块未浸在液体中时液体的深度,根据p=ρgh求出物块未浸在液体中时容器底部受到液体的压强。
【解答】解:(1)当浸在液体中的体积为100cm3,此时物块受到的浮力为:F浮1=1.2N,
由阿基米德原理可知,液体的密度为:
ρ液===1.2×103kg/m3;
(2)当物块完全浸没在液体中时,受到的浮力为:
F浮2=ρ液gV排=ρ液gV物=1.2×103kg/m3×10N/kg×1000×10﹣6m3=12N;
(3)物块完全浸没时容器内液体深度为40cm,则容器内液体的体积为:
V液=S容h2﹣V物=400cm2×40cm﹣1000cm3=600cm3,
所以物块未浸在液体中时液体的深度为:
h1===1.5cm,
则物块未浸在液体中时容器底部受到液体的压强为:
p=ρ液gh1=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.015m=180Pa。
答:(1)液体的密度为1.2×103kg/m3;
(2)物块完全浸没在液体中时受到的浮力为12N;
(3)物块未浸在液体中时容器底部受到液体的压强为180Pa。
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