2022-2023学年吉林省白城市洮北区八年级(下)期末物理试卷
一、单项选择题(每题2分,共12分)
1.(2023八下·洮北期末)下列估计的数据与实际最接近的是( )
A.托起两个鸡蛋的力约为10N
B.中学生站立时对地面压强约1×106Pa
C.青藏高原的大气压强约为1.2×105Pa
D.某同学完成一次引体向上大约做功200J
【答案】D
【知识点】力的概念及单位;压强的大小及其计算;大气压强与高度的关系;功的计算及应用
【解析】【解答】A.一斤鸡蛋500g,大约有10个鸡蛋,则两个鸡蛋的质量大约100g,则托起两个鸡蛋的力约为F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,故A错误;
B.中学生的质量大约50kg,对地面的压力为F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,双脚的着地面积大约500cm2=0.05m2,则站立时对地面的压强大约为:,故B错误;
C.青藏高原的海拔高度很大,其大气压强小于标准大气压强,故C错误;
D.某同学体重大约500N,一次引体向上大约升高40cm=0.4m,则一次引体向上做功:W=Gh=500N×0.4m=200J,故D正确。
故选D。
【分析】(1)根据一斤鸡蛋的个数估算;
(2)首先根据F=G=mg计算中学生对地面的压力,再估算双脚的着地面积,最后根据估算对地面的压强;
(3)根据大气压强随高度的变化规律判断;
(4)根据W=Gh估算一次引体向上的做功。
2.(2023八下·洮北期末)滑板运动是孩子们喜爱的运动项目之一。如图所示,一小孩踏着滑板车在水平地面上前运动,则下列说法正确的是( )
A.小孩踏在滑板车上,滑板车不会发生形变
B.滑板车停下来时,它的惯性消失
C.脚用力蹬地时,脚对地面施加力,地面对脚也有力的作用
D.小孩受到的重力的施力物体是地球,方向垂直向下
【答案】C
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;重力的方向;惯性及其现象
【解析】【解答】A.小孩在滑板车上,对滑板车施加压力,那么滑板车肯定会发生形变,故A错误;
B.滑板车停下来时,它的质量不变,则惯性大小不变,故B错误;
C.脚用力蹬地时,脚对地面施加力,地面对脚也有力的作用,因为物体间力的作用是相互的,故C正确;
D.小孩受到的重力的施力物体是地球,方向竖直向下,故D错误。
故选C。
【分析】(1)根据力的作用效果判断;
(2)一切物体都有惯性;
(3)根据相互作用力的原理判断;
(4)根据对重力的认识判断。
3.(2023八下·洮北期末)如图所示.小明用很大的力推放在水平地面上的木箱,木箱静止不动,下列说法正确的是( )
A.木箱没有动,是因为推力小于摩擦力
B.木箱所受的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
C.木箱所受的重力和它对地面的压力是一对相互作用力
D.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力
【答案】B
【知识点】力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.如图所示,小明用很大的力推放在水平地面上的木箱,木箱静止不动,那么此时木箱受到的摩擦力与推力相互平衡,即二者大小相等,故A错误;
B.木箱所受的重力和地面对它的支持力,二者大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上,二者为一对平衡力,故B正确;
C.木箱所受的重力和它对地面的压力,二者的方向都是竖直向下的,即二者方向相同,不是相互作用力,故C错误;
D.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力,二者没有作用在同一物体上,不是平衡力,故D错误。
故选B。
【分析】相互作用力和平衡力的不同点:前者作用在两个物体上,后者作用在同一物体上。
4.(2023八下·洮北期末)下列实例中,不是利用大气压工作的是( )
A.纸片托水
B.U形管液面出现高度差
C.用吸管喝饮料
D.瓷砖吸盘器
【答案】B
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】A.纸片和水受到大气向上的压强,因此不会下落,故A不合题意;
B.将压强计的金属盒放入水中后,由于橡皮膜上受到水的压强,因此U形管两侧出现高度差,与大气压强无关,故B符合题意;
C.吸管内的气压小于外界大气压强,在大气压强的作用下饮料被压入口中,故C不合题意;
D.吸盘内的气压小于外界大气压强,在大气压强的作用下被压在瓷砖上,故D不合题意。
故选B。
【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
5.(2023八下·洮北期末)“我劳动,我快乐”瑶瑶同学养成了良好的劳动习惯,每天坚持洗碗,在洗碗过程中,他
发现碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,如图所示,下列说法正确的是( )
A.碗漂浮在水面时受到的浮力大于它的重力
B.碗沉入水底后不会受到浮力作用
C.碗沉入水底后比漂浮在水面上时受到的浮力小
D.碗沉入水底后容器底部受到水的压强变大了
【答案】C
【知识点】液体压强计算公式的应用;浮力及其产生原因;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.当碗漂浮在水面上时,它受到的浮力等于重力,故A错误;
B.碗沉入水底后,上下表面都有水,都会受到水的压强,因此碗受到浮力,故B错误;
C.碗沉入水底后,它受到的浮力小于重力;而碗漂浮时,它受到的浮力等于重力。比较可知,碗沉入水底后比漂浮在水面上时受到的浮力小,故C正确;
D.当碗沉入水底后,它受到的浮力减小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它排开水的体积变小了,即水面降低了。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,容器底部受到水的压强变小了,故D错误。
故选C。
【分析】(1)(3)根据浮沉条件比较浮力与重力的大小关系;
(2)根据浮力产生的原因判断;
(4)根据液体压强公式p=ρ液gh分析容器底部水的压强变化。
6.(2023八下·洮北期末)生活中处处有科学,如图所示的简单机械中,正常使用时属于省力杠杆的是( )
A.核桃钳
B.筷子
C.托盘天平
D.食品夹
【答案】A
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.使用核桃钳时,转轴处为支点,核桃施加阻力,动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂,相当于省力杠杆,故A符合题意;
B.使用筷子时,大拇指所在的位置为支点,阻力作用在筷子尖端,食指施加动力。此时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故B不合题意;
C.托盘天平的转轴为支点,两个托盘到支点的距离相等,即动力臂等于阻力臂,为等臂杠杆,故C不合题意;
D.使用食品夹时,两个夹片相连的位置为支点,阻力作用在尖端,动力作用在中间。此时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故D不合题意。
故选A。
【分析】比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类。
二、填空题(每空1分,共18分)
7.(2023八下·洮北期末)如图所示,右边小船上的人用力撑开左边那只小船,结果两只小船同时向相反方向移动,这说明力可以改变物体的 ,这说明物体间力的作用是 。
【答案】运动状态;相互的
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】如图所示,右边小船上的人用力撑开左边那只小船,结果两只小船同时向相反方向移动,这说明力可以改变物体的运动状态,这说明物体间力的作用是相互的。
【分析】(1)力的作用效果包括:①改变物体形状;②改变物体的形状;
(2)根据物体间力的作用的相互性解答。
8.(2023八下·洮北期末) 2022年3月22日王亚平老师在“天宫课堂”第二课中做“太空抛物”实验,她将冰墩墩水平抛出后,冰墩墩在微重力(视为无重力)的环境下做近似 运动,冰墩墩离开宇航员的手后能继续前进是因为冰墩墩具有 。
【答案】匀速直线;惯性
【知识点】牛顿第一定律;惯性及其现象
【解析】【解答】(1)她将冰墩墩水平抛出后,冰墩墩在微重力(视为无重力)的环境下几乎不受任何力的作用,则它做近似匀速直线运动。
(2)冰墩墩离开宇航员的手后能继续前进是因为冰墩墩具有惯性。
【分析】(1)根据牛顿第一定律可知,当物体不受外力作用时,它将保持静止状态或匀速直线运动状态。
(2)物体保持运动状态不变的性质叫惯性,据此分析解答。
9.(2020·泰州)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”时。小明用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,在水平桌面上做匀速直线运动,测力计示数如图所示,则木块所受摩擦力为 N;当拉力增大到3N时,木块所受摩擦力 (选填“变大”“不变”或“变小”),木块的动能 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
【答案】1.4;不变;增大
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】该测力计的每一个大格是1N,每一个小格是0.2N,故此时的示数是1.4N。当拉力增大后,因为木块对桌面的压力大小仍等于重力,没有变化;而且接触面的粗糙程度也不变,所以摩擦力大小不变。拉力增大后,由于拉力大于摩擦力,木块将做加速运动,当木块的质量不变时,木块的动能增大。
【分析】根据弹簧测力计指针位置测量力的大小,滑动摩擦力和拉力无关;物体的动能和质量、速度有关。
10.(2023八下·洮北期末)如图所示,在火车轨道下面铺上枕木,这是通过 受力面积的方法来 压强。
【答案】增大;减小
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】如图所示,在火车轨道下面铺上枕木,这是通过增大受力面积的方法来减小压强。
【分析】减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积。
11.(2023八下·洮北期末)如图所示的实验装置,容器中间用隔板分开,隔板中部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。在容器两侧分别加水,水面均超过橡皮膜,且左侧水面较低,此时橡皮膜会向 侧凸出;若在容器左右两侧分别加满水和酒精,橡皮膜会向 侧凸出(选填“左”或“右”)。
【答案】左;右
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】(1)在容器两侧分别加水,水面均超过橡皮膜,且左侧水面较低,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,左侧水的压强较小,因此橡皮膜会向左凸出;
(2)若在容器左右两侧分别加满水和酒精,则深度相同,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,右侧酒精对橡皮膜的压强较小,因此橡皮膜向右侧凸出。
【分析】(1)(2)根据液体压强公式p=ρ液gh比较橡皮膜两侧水的压强大小,而橡皮膜总是向压强小的方向凸起。
12.(2022·连云港)2022年北京冬奥会上智能设备广泛应用,一款智能送餐机器人的重力是,如果机器人在水平路面上以的速度沿直线匀速运动,它所受到的阻力为。机器人的重力做功 J,牵引力对机器人做功 J。
【答案】0;3000
【知识点】是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】重力的方向是竖直向下的,机器人在水平路面上运动,没有在重力的方向上通过一定的距离,重力没有做功,即重力做功为零。
机器人匀速直线运动,受到的牵引力和阻力是平衡力,由二力平衡条件得到牵引力F=f=60N
牵引力对机器人做功W=Fs=60N×50m=3000J
【分析】物体受力且在力的方向上移动距离,力对物体做了功;利用力和距离的乘积,计算做功多少。
13.(2023八下·洮北期末)如图所示,人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运动。离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点,卫星从近地点向远地点运行时,它的重力势能 ,动能 。
【答案】变大;变小
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】卫星从近地点向远地点运行时,它的质量不变而高度增大,那么重力势能变大;而质量不变,速度增大,那么动能变小。
【分析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,据此分析解答。
14.(2023八下·洮北期末) 2021年4月23日,中国海军迎来了第72个生日,我国第一艘两栖攻击舰——“海南舰”交接入列(如图),该舰满载排水量约4万吨,可作为两栖车辆和气垫登陆艇的母船,运送士兵、步兵战车、主战坦克等武器装备。该舰满载时受到的浮力约是 N,它从长江口进入到东海,舰身会 (选填“上浮一些”、“位置不变”或“下沉一些”)(g=10N/kg)。
【答案】4×108;上浮一些
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)海南舰满载时受到的浮力F浮=G排=m排g=40000×103kg×10N/kg=4×108N;
(2)轮船始终在水面漂浮,则它受到的浮力始终等于自身重力,即浮力保持不变。从长江口进入东海,水的密度变大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,轮船排开水的体积减小,即船身会上浮一些。
【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=G排=m排g计算海南舰满载时受到的浮力;
(2)首先根据浮沉条件比较浮力的大小变化,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析轮船排开水的体积变化即可。
15.(2018九上·苏州期中)如图是一风景区的盘山公路,之所以要把上山的公路修成这般模样,是因为盘山公路相当于简单机械中的 ,使用它可以
【答案】斜面;省力
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【解答】盘山路相当于斜面,斜面加长了运动距离,所以可以省力。
故答案为:斜面;省力.
【分析】斜面加长了运动距离,可以省力.
三、计算题(每题5分,共10分)
16.(2023八下·洮北期末)如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重2N,底面积为40cm2,水重4N,水深8cm,水的密度为1.0×103kg/m3(g=10N/kg)。求:
(1)水杯对桌面的压强;
(2)水对杯底的压力。
【答案】(1)解:水杯对桌面的压力:F=G杯子+G水=2N+4N=6N,
水杯对桌面的压强:;
答:水杯对桌面的压强为1500Pa;
(2)解:杯子内水的深度:h=8cm=0.08m,
水对杯底的压强:p′=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa;
水对杯底的压力F′=p′S=800Pa×40×10﹣4m2=3.2N。
答:水对杯底的压力为3.2N。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据F=G杯子+G水计算水杯对桌面的压力,再根据公式计算水杯对桌面的压强。
(2)首先根据p′=ρ水gh计算水对杯底的压强,再根据F′=p′S计算水对杯底的压力。
17.(2023八下·洮北期末)小明用如图所示的滑轮组提升400N的重物,在绳子自由端施加的拉力为250N,4s内重物匀速上升1m,不计绳重和轮、轴间摩擦。求这段时间内:
(1)拉力做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率。
【答案】(1)解:由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=2,
则绳子自由端移动的距离:s=nh=2×1m=2m,
拉力做的总功:W总=Fs=250N×2m=500J,
拉力做功的功率:;
答:拉力做功的功率为125W;
(2)解:拉力做的有用功:W有=Gh=400N×1m=400J,
滑轮组的机械效率:。
答:滑轮组的机械效率为80%。
【知识点】功率的计算;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)首先根据图片确定承担重力的绳子段数n,再根据s=nh计算绳子自由端移动的距离,根据W总=Fs计算拉力做的总功,最后根据计算拉力的功率。
(2)首先根据W有=Gh计算拉力做的有用功,再根据计算滑轮组的机械效率。
四、简答题(每题2分,共6分)
18.(2020·福建)锤子的锤头变松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧紧套在锤柄上。请用相关物理知识解释这种做法。
【答案】解:锤头与锤柄原来都向下运动,当锤柄撞在硬物上受到阻力作用时,阻力改变了它的运动状态,锤柄就停止了运动,而锤头由于惯性仍保持原来运动状态,继续向下运动,所以锤头就紧套在锤柄上了。
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】利用惯性的知识解答。
惯性是物体保持原来的运动状态不变的性质,首先分析物体的原来的运动状态,即锤头与锤柄原来都向下运动,当锤柄下端撞击到其它物体时,锤柄停止运动;
此时锤头由于惯性要保持原来的运动状态继续向下运动,所以锤头紧紧套在锤柄上。
【分析】先判断物体的原来的运动状态,当受到力的作用,物体的一部分的运动状态发生了改变,没受到力的那部分由于惯性要保持原来的运动状态,据此即可解答。
19.(2023八下·洮北期末)如图,在北京冬奥会滑雪项目中,运动员弯曲的身体和滑雪板构成的形状跟飞机的机翼相似,使他在空中获得升力,滑行得更远。请用物理知识解释:运动员在空中获得升力的原因。
【答案】答:运动员弯曲的身体和滑雪板构成的形状跟飞机的机翼相似,上凸下平,使背上流过的空气流速大于从滑雪板下面流过的空气流速,而气体在流速大的地方压强小、在流速小的地方压强大,从而产生向上的压力差,这就是升力。
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】运动员弯曲的身体和滑雪板构成的形状跟飞机的机翼相似,上凸下平,使背上流过的空气流速大于从滑雪板下面流过的空气流速,而气体在流速大的地方压强小、在流速小的地方压强大,从而产生向上的压力差,这就是升力。
【分析】流体流速越大的位置压强越小,根据流体压强和流速的关系分析解答。
20.(2023八下·洮北期末)正月十五小玲在家帮妈妈煮元宵,发现刚开始下锅的生元宵是沉底的,过一会儿元宵受热膨胀后就浮了起来。请用浮沉条件解释:为什么元宵刚下锅时下沉,加热一段时间后会浮上来?
【答案】答:开始时,由于元宵所受浮力小于重力,所以下沉;过一会儿,元宵受热膨胀后排开水的体积变大,所受的浮力会变大,当浮力大于自身重力时,元宵就会上浮。
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】开始时,由于元宵所受浮力小于重力,所以下沉;过一会儿,元宵受热膨胀后排开水的体积变大,所受的浮力会变大,当浮力大于自身重力时,元宵就会上浮。
【分析】①当物体浸没时,如果浮力大于重力,那么物体上浮;如果浮力等于重力,那么物体悬浮;如果浮力小于重力,那么物体下沉。
②根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当液体密度相同时,排开液体的体积越大,则它受到的浮力越大,据此分析解答。
五、作图、实验与探究(第21题每小题2分,第22~26题每空1分,共24分)
21.(2023八下·洮北期末)一个小球在水中上浮,如图所示,画出小球受力的示意图。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】小球受到的重力竖直向下,受到的浮力竖直向上,二者都作用在小球的重心上,如下图所示:
【分析】根据图片确定力的大小、方向和作用点,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
22.(2022·安阳模拟)我们应养成随手关水龙头的好习惯。图甲所示的水龙头的手柄可简化为图乙所示的杠杆OA,其中O为支点,F2为关水龙头时手柄受到的阻力,请作出最小的动力F1的示意图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】根据杠杆平衡条件,阻力与阻力臂不变时,动力最小时,动力臂最大。以OA作为动力臂,过A点作斜向下的有向线段垂直于OA,该有向线段即为动力F1,如图所示
【分析】根据杠杆的平衡条件,要使杠杆上的动力最小,必须使该力的力臂最大,而动力臂最大时力的作用点一般离杠杆的支点最远,所以在杠杆上找到离杠杆支点最远的点即力的作用点,这两点的连线就是最长的动力臂,从力的作用点作垂线就是最小的动力。
23.(2023八下·洮北期末)如图是利用滑轮组帮助汽车脱困的情景,请画出使用该滑轮组时最省力的绳子绕法。
【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】根据图片可知,动滑轮只有1个,那么承担拉力的绳子段数最大为n=2×1+1=3。由于n为奇数,所以绳子头应该系在动滑轮上,按照从内到外的顺序连接,如下图所示:
【分析】在实验滑轮组时,承担拉力的绳子段数n和动滑轮个数m之间的关系为:n=2m+1,然后根据“奇动偶定”确定绳头的位置,最后根据从内到外的顺序完成滑轮组的连接即可。
24.(2023八下·洮北期末)为了探究二力平衡的条件,同学们设计了如图所示的实验。
(1)甲、乙两种方案哪种更合理? ,其原因是这种方案能减小 对实验的影响。
(2)保持F1与F2相等,用手将小车扭转到图丙的位置,松手后观察到小车转动,直至恢复到静止状态,说明二力平衡的两个力必须作用在 上。
【答案】(1)乙方案;摩擦力
(2)同一条直线
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)根据图片可知,乙方案更合理,其原因是这种方案能减小摩擦力对实验的影响。
(2)根据丙图可知,将小车扭转后,左右两个拉力就不在同一直线上,因此松手后小车转动,说明二力平衡时两个力必须作用在同一直线上。
【分析】(1)在甲图中,木块会受到桌面施加的摩擦力,因此平衡是是两个拉力和一个摩擦力的三力平衡。而乙图中小车与桌面之间的滚动摩擦力很小,可以忽略,那么小车平衡是两个拉力的平衡,对实验的影响很小。
(2)根据描述分析影响二力平衡的哪个因素不同即可。
25.(2023八下·洮北期末)如图所示是小明在做“探究影响压力作用效果的因素”的实验。
(1)通过比较甲、乙两图,可得出的实验结论是: ,压力的作用效果越明显。
(2)通过比较乙、丙两图,说明压力相同时,受力面积越 ,压力的作用效果越明显。
(3)实验时,小明将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示,发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此得出压力的作用效果与受力面积无关的结论,他在探究过程中存在的问题是 。
【答案】(1)在受力面积一定时,压力越大
(2)小
(3)没有控制压力大小相同
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)根据图片可知,甲和乙中都是桌腿向下,即受力面积相同,乙中多一个砝码,则乙中压力更大,海绵凹陷程度更大,那么得到结论:在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(2)乙和丙中,二者都是小桌和砝码,即压力相同,乙中桌腿朝下,海绵的凹陷程度更大,那么得到结论:压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)探究压力作用效果与受力面积的关系时,需要控制压力的大小相同,而丁中压力减下了,即存在的问题是:没有控制压力大小相同。
【分析】(1)根据图片,分析甲和乙中哪个因素相同,哪个因素不同,根据海绵的凹陷程度确定压力作用效果,最后描述结论即可;
(2)根据海绵的凹陷程度确定压力作用效果,注意分析与受力面积的对应关系;
(3)探究压力作用效果与受力面积的关系时,必须控制压力相同,只改变受力面积。根据丁图可知,沿虚线切去后,剩余部分的受力面积减小,且压力减小,据此分析解答。
26.(2023八下·洮北期末)在进行“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验时,某实验小组利用同一斜面、质量不同的钢球、同一木块等器材进行了如图所示的实验。
(1)本实验通过比较 来判断小球动能的大小。
(2)在进行甲、乙两图的实验时他将同一小球从斜面上的不同高度由静止释放,小球滚下后碰到同一位置的相同木块,目的是探究小球动能的大小与 是否有关。
(3)用甲、丙两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车 (选填“超速”或“超载”)带来的危害。
【答案】(1)木块被推动的距离
(2)速度
(3)超载
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】(1)根据图片可知,本实验通过比较木块被推动的距离来判断小球动能的大小。
(2)在进行甲、乙两图的实验时他将同一小球从斜面上的不同高度由静止释放,小球滚下后碰到同一位置的相同木块,目的是探究小球动能的大小与速度是否有关。
(3)在实验甲和丙中,小球在斜面上的高度相同,即速度相同,只有质量不同,因此说明动能与质量大小有关,利用这个结论可以解释汽车超载带来的危害。
【分析】(1)小球撞击木块,木块在水平面上移动。由于木块受到的摩擦力不变,根据W=fs可知,木块移动的距离越大,则克服阻力做功越多,因此小球的动能越大。
(2)小球到达斜面底端时的速度与它在斜面上的高度有关,即高度越大,则速度越大。
(3)根据图片分析甲和乙中哪个因素不同,哪个因素相同,从而得到动能与这个因素的关系即可。
27.(2023八下·洮北期末)某实验小组在进行“探究杠杆的平衡条件”实验,实验装置如图所示,杠杆上刻度均匀,每个钩码重为1N(钩码个数若干)。
(1)将实验装置放置在水平桌面上,调节杠杆使其在水平位置平衡,目的一是消除杠杆自重对平衡的影响,二是便于 ;为使杠杆在水平位置平衡,下一步的操作是将图甲右边的平衡螺母向 调节。
(2)如图乙所示,杠杆上挂有3个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,沿竖直方向拉杠杆的弹簧测力计示数应为 N;若将弹簧测力计由图乙位置顺时针移动至图丙所示的位置,杠杆始终保持在水平位置平衡,弹簧测力计示数将逐渐变 。
【答案】(1)测量力臂大小;左
(2)1.2;变大
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)将实验装置放置在水平桌面上,调节杠杆使其在水平位置平衡,目的一是消除杠杆自重对平衡的影响,二是便于测量力臂大小;
根据甲图可知,杠杆的右端下沉,则右端重,左端轻,则下一步的操作是将图甲右边的平衡螺母向左调节。
(2)根据乙图可知,利用杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:F×5L=3N×2L,解得:F=1.2N;
若将弹簧测力计由图乙位置顺时针移动至图丙所示的位置,此时动力臂逐渐减小,利用杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,弹簧测力计示数将逐渐变大。
【分析】(1)当杠杆在水平位置平衡时,钩码产生的拉力竖直向下,此时悬挂点到支点之间的距离恰好等于力臂,则根据杠杆上的刻度可以方便的读出力臂。平衡螺母总是向轻的那端调节。
(2)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算。注意分析动力臂的大小变化,再根据杠杆的平衡条件判断动力的变化即可。
28.(2023八下·洮北期末)小鹭实验小组用如图甲所示的实验装置“探究浮力的大小与哪些因素有关”。
(1)分析b、c两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与 有关。
(2)分析c、d两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度 。
(3)分析c、e两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与 有关;根据测出的数据还能求出e中液体的密度为 kg/m3。
(4)若先完成实验c,再完成实验a,则测得浮力将 (偏大/偏小/不变)。
(5)小鹭又利用如图乙的装置来测量实验中所用金属块的密度,实验过程如下:
①将空烧杯漂浮在水槽内,用刻度尺测得水面高度为h1:
②将金属块放在烧杯内,用刻度尺测得水面的高度为h2;
③ ,用刻度尺测得水面高度为h3;
④金属块的密度ρ金属= (用ρ水、h1、h2、h3表示)。
【答案】(1)物体排开液体的体积
(2)无关
(3)液体的密度;0.8×103
(4)偏大
(5)将烧杯内的金属块拿出直接放入水中;
【知识点】阿基米德原理;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)根据图片可知,b、c中物体排开液体的体积不同,那么可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(2)根据图片可知,c、d中弹簧测力计的示数相同,根据F浮=G-F拉可知,物体受到的浮力相同,而此时深度不同,那么得到:浸在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度无关。
(3)根据图片可知,实验c、e中液体的密度不同,则说明在液体中的物体受到浮力的大小与液体的密度有关;
根据a、d两图可知,物体浸没在水中受到的浮力:F浮=G-F拉=2N-1.5N=0.5N;
根据a、e两图可知,物体浸没在液体中受到的浮力:F浮'=G-F拉'=2N-1.6N=0.4N;
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力与液体密度成正比,
即:;
;
解得:ρ液=0.8×103kg/m3。
(4)先完成实验c,再完成实验a,则带出的水会导致金属块的重力偏大,根据F浮=G-F拉可知,测出的浮力将偏大。
(5)③将烧杯内的金属块拿出直接放入水中,用刻度尺测得水面高度为h3;
根据①②可知,金属块的重力G=△F浮=ρ水g△V排=ρ水g(h2-h1)S;
根据①③可知,金属块的体积:V=S△h=S×(h3-h1);
则金属块的密度:。
【分析】(1)根据图片分析b、c两图中哪个因素不同即可;
(2)如果弹簧测力计的示数不变,那么浮力相同,即浮力与深度无关;否则,浮力大小与深度有关;
(3)根据图片分析c、e两图中哪个因素不同即可。根据F浮力=G-F拉分别计算出物体浸没在水中和液体中受到的浮力,再根据“浮力与液体密度成正比”计算出液体的的密度。
(4)注意物体带出部分水对物体重力的影响;
(5)根据漂浮条件可知,实验①②中浮力的之差其实就是金属块的重力,而金属块浸没在水中时,它排开水的体积等于自身体积,最后根据公式计算金属块的密度即可。
2022-2023学年吉林省白城市洮北区八年级(下)期末物理试卷
一、单项选择题(每题2分,共12分)
1.(2023八下·洮北期末)下列估计的数据与实际最接近的是( )
A.托起两个鸡蛋的力约为10N
B.中学生站立时对地面压强约1×106Pa
C.青藏高原的大气压强约为1.2×105Pa
D.某同学完成一次引体向上大约做功200J
2.(2023八下·洮北期末)滑板运动是孩子们喜爱的运动项目之一。如图所示,一小孩踏着滑板车在水平地面上前运动,则下列说法正确的是( )
A.小孩踏在滑板车上,滑板车不会发生形变
B.滑板车停下来时,它的惯性消失
C.脚用力蹬地时,脚对地面施加力,地面对脚也有力的作用
D.小孩受到的重力的施力物体是地球,方向垂直向下
3.(2023八下·洮北期末)如图所示.小明用很大的力推放在水平地面上的木箱,木箱静止不动,下列说法正确的是( )
A.木箱没有动,是因为推力小于摩擦力
B.木箱所受的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
C.木箱所受的重力和它对地面的压力是一对相互作用力
D.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力
4.(2023八下·洮北期末)下列实例中,不是利用大气压工作的是( )
A.纸片托水
B.U形管液面出现高度差
C.用吸管喝饮料
D.瓷砖吸盘器
5.(2023八下·洮北期末)“我劳动,我快乐”瑶瑶同学养成了良好的劳动习惯,每天坚持洗碗,在洗碗过程中,他
发现碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,如图所示,下列说法正确的是( )
A.碗漂浮在水面时受到的浮力大于它的重力
B.碗沉入水底后不会受到浮力作用
C.碗沉入水底后比漂浮在水面上时受到的浮力小
D.碗沉入水底后容器底部受到水的压强变大了
6.(2023八下·洮北期末)生活中处处有科学,如图所示的简单机械中,正常使用时属于省力杠杆的是( )
A.核桃钳
B.筷子
C.托盘天平
D.食品夹
二、填空题(每空1分,共18分)
7.(2023八下·洮北期末)如图所示,右边小船上的人用力撑开左边那只小船,结果两只小船同时向相反方向移动,这说明力可以改变物体的 ,这说明物体间力的作用是 。
8.(2023八下·洮北期末) 2022年3月22日王亚平老师在“天宫课堂”第二课中做“太空抛物”实验,她将冰墩墩水平抛出后,冰墩墩在微重力(视为无重力)的环境下做近似 运动,冰墩墩离开宇航员的手后能继续前进是因为冰墩墩具有 。
9.(2020·泰州)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”时。小明用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,在水平桌面上做匀速直线运动,测力计示数如图所示,则木块所受摩擦力为 N;当拉力增大到3N时,木块所受摩擦力 (选填“变大”“不变”或“变小”),木块的动能 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
10.(2023八下·洮北期末)如图所示,在火车轨道下面铺上枕木,这是通过 受力面积的方法来 压强。
11.(2023八下·洮北期末)如图所示的实验装置,容器中间用隔板分开,隔板中部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。在容器两侧分别加水,水面均超过橡皮膜,且左侧水面较低,此时橡皮膜会向 侧凸出;若在容器左右两侧分别加满水和酒精,橡皮膜会向 侧凸出(选填“左”或“右”)。
12.(2022·连云港)2022年北京冬奥会上智能设备广泛应用,一款智能送餐机器人的重力是,如果机器人在水平路面上以的速度沿直线匀速运动,它所受到的阻力为。机器人的重力做功 J,牵引力对机器人做功 J。
13.(2023八下·洮北期末)如图所示,人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运动。离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点,卫星从近地点向远地点运行时,它的重力势能 ,动能 。
14.(2023八下·洮北期末) 2021年4月23日,中国海军迎来了第72个生日,我国第一艘两栖攻击舰——“海南舰”交接入列(如图),该舰满载排水量约4万吨,可作为两栖车辆和气垫登陆艇的母船,运送士兵、步兵战车、主战坦克等武器装备。该舰满载时受到的浮力约是 N,它从长江口进入到东海,舰身会 (选填“上浮一些”、“位置不变”或“下沉一些”)(g=10N/kg)。
15.(2018九上·苏州期中)如图是一风景区的盘山公路,之所以要把上山的公路修成这般模样,是因为盘山公路相当于简单机械中的 ,使用它可以
三、计算题(每题5分,共10分)
16.(2023八下·洮北期末)如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重2N,底面积为40cm2,水重4N,水深8cm,水的密度为1.0×103kg/m3(g=10N/kg)。求:
(1)水杯对桌面的压强;
(2)水对杯底的压力。
17.(2023八下·洮北期末)小明用如图所示的滑轮组提升400N的重物,在绳子自由端施加的拉力为250N,4s内重物匀速上升1m,不计绳重和轮、轴间摩擦。求这段时间内:
(1)拉力做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率。
四、简答题(每题2分,共6分)
18.(2020·福建)锤子的锤头变松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧紧套在锤柄上。请用相关物理知识解释这种做法。
19.(2023八下·洮北期末)如图,在北京冬奥会滑雪项目中,运动员弯曲的身体和滑雪板构成的形状跟飞机的机翼相似,使他在空中获得升力,滑行得更远。请用物理知识解释:运动员在空中获得升力的原因。
20.(2023八下·洮北期末)正月十五小玲在家帮妈妈煮元宵,发现刚开始下锅的生元宵是沉底的,过一会儿元宵受热膨胀后就浮了起来。请用浮沉条件解释:为什么元宵刚下锅时下沉,加热一段时间后会浮上来?
五、作图、实验与探究(第21题每小题2分,第22~26题每空1分,共24分)
21.(2023八下·洮北期末)一个小球在水中上浮,如图所示,画出小球受力的示意图。
22.(2022·安阳模拟)我们应养成随手关水龙头的好习惯。图甲所示的水龙头的手柄可简化为图乙所示的杠杆OA,其中O为支点,F2为关水龙头时手柄受到的阻力,请作出最小的动力F1的示意图。
23.(2023八下·洮北期末)如图是利用滑轮组帮助汽车脱困的情景,请画出使用该滑轮组时最省力的绳子绕法。
24.(2023八下·洮北期末)为了探究二力平衡的条件,同学们设计了如图所示的实验。
(1)甲、乙两种方案哪种更合理? ,其原因是这种方案能减小 对实验的影响。
(2)保持F1与F2相等,用手将小车扭转到图丙的位置,松手后观察到小车转动,直至恢复到静止状态,说明二力平衡的两个力必须作用在 上。
25.(2023八下·洮北期末)如图所示是小明在做“探究影响压力作用效果的因素”的实验。
(1)通过比较甲、乙两图,可得出的实验结论是: ,压力的作用效果越明显。
(2)通过比较乙、丙两图,说明压力相同时,受力面积越 ,压力的作用效果越明显。
(3)实验时,小明将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示,发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此得出压力的作用效果与受力面积无关的结论,他在探究过程中存在的问题是 。
26.(2023八下·洮北期末)在进行“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验时,某实验小组利用同一斜面、质量不同的钢球、同一木块等器材进行了如图所示的实验。
(1)本实验通过比较 来判断小球动能的大小。
(2)在进行甲、乙两图的实验时他将同一小球从斜面上的不同高度由静止释放,小球滚下后碰到同一位置的相同木块,目的是探究小球动能的大小与 是否有关。
(3)用甲、丙两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车 (选填“超速”或“超载”)带来的危害。
27.(2023八下·洮北期末)某实验小组在进行“探究杠杆的平衡条件”实验,实验装置如图所示,杠杆上刻度均匀,每个钩码重为1N(钩码个数若干)。
(1)将实验装置放置在水平桌面上,调节杠杆使其在水平位置平衡,目的一是消除杠杆自重对平衡的影响,二是便于 ;为使杠杆在水平位置平衡,下一步的操作是将图甲右边的平衡螺母向 调节。
(2)如图乙所示,杠杆上挂有3个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,沿竖直方向拉杠杆的弹簧测力计示数应为 N;若将弹簧测力计由图乙位置顺时针移动至图丙所示的位置,杠杆始终保持在水平位置平衡,弹簧测力计示数将逐渐变 。
28.(2023八下·洮北期末)小鹭实验小组用如图甲所示的实验装置“探究浮力的大小与哪些因素有关”。
(1)分析b、c两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与 有关。
(2)分析c、d两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度 。
(3)分析c、e两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与 有关;根据测出的数据还能求出e中液体的密度为 kg/m3。
(4)若先完成实验c,再完成实验a,则测得浮力将 (偏大/偏小/不变)。
(5)小鹭又利用如图乙的装置来测量实验中所用金属块的密度,实验过程如下:
①将空烧杯漂浮在水槽内,用刻度尺测得水面高度为h1:
②将金属块放在烧杯内,用刻度尺测得水面的高度为h2;
③ ,用刻度尺测得水面高度为h3;
④金属块的密度ρ金属= (用ρ水、h1、h2、h3表示)。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】力的概念及单位;压强的大小及其计算;大气压强与高度的关系;功的计算及应用
【解析】【解答】A.一斤鸡蛋500g,大约有10个鸡蛋,则两个鸡蛋的质量大约100g,则托起两个鸡蛋的力约为F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,故A错误;
B.中学生的质量大约50kg,对地面的压力为F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,双脚的着地面积大约500cm2=0.05m2,则站立时对地面的压强大约为:,故B错误;
C.青藏高原的海拔高度很大,其大气压强小于标准大气压强,故C错误;
D.某同学体重大约500N,一次引体向上大约升高40cm=0.4m,则一次引体向上做功:W=Gh=500N×0.4m=200J,故D正确。
故选D。
【分析】(1)根据一斤鸡蛋的个数估算;
(2)首先根据F=G=mg计算中学生对地面的压力,再估算双脚的着地面积,最后根据估算对地面的压强;
(3)根据大气压强随高度的变化规律判断;
(4)根据W=Gh估算一次引体向上的做功。
2.【答案】C
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;重力的方向;惯性及其现象
【解析】【解答】A.小孩在滑板车上,对滑板车施加压力,那么滑板车肯定会发生形变,故A错误;
B.滑板车停下来时,它的质量不变,则惯性大小不变,故B错误;
C.脚用力蹬地时,脚对地面施加力,地面对脚也有力的作用,因为物体间力的作用是相互的,故C正确;
D.小孩受到的重力的施力物体是地球,方向竖直向下,故D错误。
故选C。
【分析】(1)根据力的作用效果判断;
(2)一切物体都有惯性;
(3)根据相互作用力的原理判断;
(4)根据对重力的认识判断。
3.【答案】B
【知识点】力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.如图所示,小明用很大的力推放在水平地面上的木箱,木箱静止不动,那么此时木箱受到的摩擦力与推力相互平衡,即二者大小相等,故A错误;
B.木箱所受的重力和地面对它的支持力,二者大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上,二者为一对平衡力,故B正确;
C.木箱所受的重力和它对地面的压力,二者的方向都是竖直向下的,即二者方向相同,不是相互作用力,故C错误;
D.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力,二者没有作用在同一物体上,不是平衡力,故D错误。
故选B。
【分析】相互作用力和平衡力的不同点:前者作用在两个物体上,后者作用在同一物体上。
4.【答案】B
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】A.纸片和水受到大气向上的压强,因此不会下落,故A不合题意;
B.将压强计的金属盒放入水中后,由于橡皮膜上受到水的压强,因此U形管两侧出现高度差,与大气压强无关,故B符合题意;
C.吸管内的气压小于外界大气压强,在大气压强的作用下饮料被压入口中,故C不合题意;
D.吸盘内的气压小于外界大气压强,在大气压强的作用下被压在瓷砖上,故D不合题意。
故选B。
【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
5.【答案】C
【知识点】液体压强计算公式的应用;浮力及其产生原因;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.当碗漂浮在水面上时,它受到的浮力等于重力,故A错误;
B.碗沉入水底后,上下表面都有水,都会受到水的压强,因此碗受到浮力,故B错误;
C.碗沉入水底后,它受到的浮力小于重力;而碗漂浮时,它受到的浮力等于重力。比较可知,碗沉入水底后比漂浮在水面上时受到的浮力小,故C正确;
D.当碗沉入水底后,它受到的浮力减小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它排开水的体积变小了,即水面降低了。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,容器底部受到水的压强变小了,故D错误。
故选C。
【分析】(1)(3)根据浮沉条件比较浮力与重力的大小关系;
(2)根据浮力产生的原因判断;
(4)根据液体压强公式p=ρ液gh分析容器底部水的压强变化。
6.【答案】A
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.使用核桃钳时,转轴处为支点,核桃施加阻力,动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂,相当于省力杠杆,故A符合题意;
B.使用筷子时,大拇指所在的位置为支点,阻力作用在筷子尖端,食指施加动力。此时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故B不合题意;
C.托盘天平的转轴为支点,两个托盘到支点的距离相等,即动力臂等于阻力臂,为等臂杠杆,故C不合题意;
D.使用食品夹时,两个夹片相连的位置为支点,阻力作用在尖端,动力作用在中间。此时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故D不合题意。
故选A。
【分析】比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类。
7.【答案】运动状态;相互的
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】如图所示,右边小船上的人用力撑开左边那只小船,结果两只小船同时向相反方向移动,这说明力可以改变物体的运动状态,这说明物体间力的作用是相互的。
【分析】(1)力的作用效果包括:①改变物体形状;②改变物体的形状;
(2)根据物体间力的作用的相互性解答。
8.【答案】匀速直线;惯性
【知识点】牛顿第一定律;惯性及其现象
【解析】【解答】(1)她将冰墩墩水平抛出后,冰墩墩在微重力(视为无重力)的环境下几乎不受任何力的作用,则它做近似匀速直线运动。
(2)冰墩墩离开宇航员的手后能继续前进是因为冰墩墩具有惯性。
【分析】(1)根据牛顿第一定律可知,当物体不受外力作用时,它将保持静止状态或匀速直线运动状态。
(2)物体保持运动状态不变的性质叫惯性,据此分析解答。
9.【答案】1.4;不变;增大
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】该测力计的每一个大格是1N,每一个小格是0.2N,故此时的示数是1.4N。当拉力增大后,因为木块对桌面的压力大小仍等于重力,没有变化;而且接触面的粗糙程度也不变,所以摩擦力大小不变。拉力增大后,由于拉力大于摩擦力,木块将做加速运动,当木块的质量不变时,木块的动能增大。
【分析】根据弹簧测力计指针位置测量力的大小,滑动摩擦力和拉力无关;物体的动能和质量、速度有关。
10.【答案】增大;减小
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】如图所示,在火车轨道下面铺上枕木,这是通过增大受力面积的方法来减小压强。
【分析】减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积。
11.【答案】左;右
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】(1)在容器两侧分别加水,水面均超过橡皮膜,且左侧水面较低,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,左侧水的压强较小,因此橡皮膜会向左凸出;
(2)若在容器左右两侧分别加满水和酒精,则深度相同,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,右侧酒精对橡皮膜的压强较小,因此橡皮膜向右侧凸出。
【分析】(1)(2)根据液体压强公式p=ρ液gh比较橡皮膜两侧水的压强大小,而橡皮膜总是向压强小的方向凸起。
12.【答案】0;3000
【知识点】是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】重力的方向是竖直向下的,机器人在水平路面上运动,没有在重力的方向上通过一定的距离,重力没有做功,即重力做功为零。
机器人匀速直线运动,受到的牵引力和阻力是平衡力,由二力平衡条件得到牵引力F=f=60N
牵引力对机器人做功W=Fs=60N×50m=3000J
【分析】物体受力且在力的方向上移动距离,力对物体做了功;利用力和距离的乘积,计算做功多少。
13.【答案】变大;变小
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】卫星从近地点向远地点运行时,它的质量不变而高度增大,那么重力势能变大;而质量不变,速度增大,那么动能变小。
【分析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,据此分析解答。
14.【答案】4×108;上浮一些
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)海南舰满载时受到的浮力F浮=G排=m排g=40000×103kg×10N/kg=4×108N;
(2)轮船始终在水面漂浮,则它受到的浮力始终等于自身重力,即浮力保持不变。从长江口进入东海,水的密度变大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,轮船排开水的体积减小,即船身会上浮一些。
【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=G排=m排g计算海南舰满载时受到的浮力;
(2)首先根据浮沉条件比较浮力的大小变化,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析轮船排开水的体积变化即可。
15.【答案】斜面;省力
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【解答】盘山路相当于斜面,斜面加长了运动距离,所以可以省力。
故答案为:斜面;省力.
【分析】斜面加长了运动距离,可以省力.
16.【答案】(1)解:水杯对桌面的压力:F=G杯子+G水=2N+4N=6N,
水杯对桌面的压强:;
答:水杯对桌面的压强为1500Pa;
(2)解:杯子内水的深度:h=8cm=0.08m,
水对杯底的压强:p′=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa;
水对杯底的压力F′=p′S=800Pa×40×10﹣4m2=3.2N。
答:水对杯底的压力为3.2N。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据F=G杯子+G水计算水杯对桌面的压力,再根据公式计算水杯对桌面的压强。
(2)首先根据p′=ρ水gh计算水对杯底的压强,再根据F′=p′S计算水对杯底的压力。
17.【答案】(1)解:由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=2,
则绳子自由端移动的距离:s=nh=2×1m=2m,
拉力做的总功:W总=Fs=250N×2m=500J,
拉力做功的功率:;
答:拉力做功的功率为125W;
(2)解:拉力做的有用功:W有=Gh=400N×1m=400J,
滑轮组的机械效率:。
答:滑轮组的机械效率为80%。
【知识点】功率的计算;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)首先根据图片确定承担重力的绳子段数n,再根据s=nh计算绳子自由端移动的距离,根据W总=Fs计算拉力做的总功,最后根据计算拉力的功率。
(2)首先根据W有=Gh计算拉力做的有用功,再根据计算滑轮组的机械效率。
18.【答案】解:锤头与锤柄原来都向下运动,当锤柄撞在硬物上受到阻力作用时,阻力改变了它的运动状态,锤柄就停止了运动,而锤头由于惯性仍保持原来运动状态,继续向下运动,所以锤头就紧套在锤柄上了。
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】利用惯性的知识解答。
惯性是物体保持原来的运动状态不变的性质,首先分析物体的原来的运动状态,即锤头与锤柄原来都向下运动,当锤柄下端撞击到其它物体时,锤柄停止运动;
此时锤头由于惯性要保持原来的运动状态继续向下运动,所以锤头紧紧套在锤柄上。
【分析】先判断物体的原来的运动状态,当受到力的作用,物体的一部分的运动状态发生了改变,没受到力的那部分由于惯性要保持原来的运动状态,据此即可解答。
19.【答案】答:运动员弯曲的身体和滑雪板构成的形状跟飞机的机翼相似,上凸下平,使背上流过的空气流速大于从滑雪板下面流过的空气流速,而气体在流速大的地方压强小、在流速小的地方压强大,从而产生向上的压力差,这就是升力。
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】运动员弯曲的身体和滑雪板构成的形状跟飞机的机翼相似,上凸下平,使背上流过的空气流速大于从滑雪板下面流过的空气流速,而气体在流速大的地方压强小、在流速小的地方压强大,从而产生向上的压力差,这就是升力。
【分析】流体流速越大的位置压强越小,根据流体压强和流速的关系分析解答。
20.【答案】答:开始时,由于元宵所受浮力小于重力,所以下沉;过一会儿,元宵受热膨胀后排开水的体积变大,所受的浮力会变大,当浮力大于自身重力时,元宵就会上浮。
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】开始时,由于元宵所受浮力小于重力,所以下沉;过一会儿,元宵受热膨胀后排开水的体积变大,所受的浮力会变大,当浮力大于自身重力时,元宵就会上浮。
【分析】①当物体浸没时,如果浮力大于重力,那么物体上浮;如果浮力等于重力,那么物体悬浮;如果浮力小于重力,那么物体下沉。
②根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当液体密度相同时,排开液体的体积越大,则它受到的浮力越大,据此分析解答。
21.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】小球受到的重力竖直向下,受到的浮力竖直向上,二者都作用在小球的重心上,如下图所示:
【分析】根据图片确定力的大小、方向和作用点,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
22.【答案】解:如图所示:
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】根据杠杆平衡条件,阻力与阻力臂不变时,动力最小时,动力臂最大。以OA作为动力臂,过A点作斜向下的有向线段垂直于OA,该有向线段即为动力F1,如图所示
【分析】根据杠杆的平衡条件,要使杠杆上的动力最小,必须使该力的力臂最大,而动力臂最大时力的作用点一般离杠杆的支点最远,所以在杠杆上找到离杠杆支点最远的点即力的作用点,这两点的连线就是最长的动力臂,从力的作用点作垂线就是最小的动力。
23.【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】根据图片可知,动滑轮只有1个,那么承担拉力的绳子段数最大为n=2×1+1=3。由于n为奇数,所以绳子头应该系在动滑轮上,按照从内到外的顺序连接,如下图所示:
【分析】在实验滑轮组时,承担拉力的绳子段数n和动滑轮个数m之间的关系为:n=2m+1,然后根据“奇动偶定”确定绳头的位置,最后根据从内到外的顺序完成滑轮组的连接即可。
24.【答案】(1)乙方案;摩擦力
(2)同一条直线
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)根据图片可知,乙方案更合理,其原因是这种方案能减小摩擦力对实验的影响。
(2)根据丙图可知,将小车扭转后,左右两个拉力就不在同一直线上,因此松手后小车转动,说明二力平衡时两个力必须作用在同一直线上。
【分析】(1)在甲图中,木块会受到桌面施加的摩擦力,因此平衡是是两个拉力和一个摩擦力的三力平衡。而乙图中小车与桌面之间的滚动摩擦力很小,可以忽略,那么小车平衡是两个拉力的平衡,对实验的影响很小。
(2)根据描述分析影响二力平衡的哪个因素不同即可。
25.【答案】(1)在受力面积一定时,压力越大
(2)小
(3)没有控制压力大小相同
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)根据图片可知,甲和乙中都是桌腿向下,即受力面积相同,乙中多一个砝码,则乙中压力更大,海绵凹陷程度更大,那么得到结论:在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(2)乙和丙中,二者都是小桌和砝码,即压力相同,乙中桌腿朝下,海绵的凹陷程度更大,那么得到结论:压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)探究压力作用效果与受力面积的关系时,需要控制压力的大小相同,而丁中压力减下了,即存在的问题是:没有控制压力大小相同。
【分析】(1)根据图片,分析甲和乙中哪个因素相同,哪个因素不同,根据海绵的凹陷程度确定压力作用效果,最后描述结论即可;
(2)根据海绵的凹陷程度确定压力作用效果,注意分析与受力面积的对应关系;
(3)探究压力作用效果与受力面积的关系时,必须控制压力相同,只改变受力面积。根据丁图可知,沿虚线切去后,剩余部分的受力面积减小,且压力减小,据此分析解答。
26.【答案】(1)木块被推动的距离
(2)速度
(3)超载
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】(1)根据图片可知,本实验通过比较木块被推动的距离来判断小球动能的大小。
(2)在进行甲、乙两图的实验时他将同一小球从斜面上的不同高度由静止释放,小球滚下后碰到同一位置的相同木块,目的是探究小球动能的大小与速度是否有关。
(3)在实验甲和丙中,小球在斜面上的高度相同,即速度相同,只有质量不同,因此说明动能与质量大小有关,利用这个结论可以解释汽车超载带来的危害。
【分析】(1)小球撞击木块,木块在水平面上移动。由于木块受到的摩擦力不变,根据W=fs可知,木块移动的距离越大,则克服阻力做功越多,因此小球的动能越大。
(2)小球到达斜面底端时的速度与它在斜面上的高度有关,即高度越大,则速度越大。
(3)根据图片分析甲和乙中哪个因素不同,哪个因素相同,从而得到动能与这个因素的关系即可。
27.【答案】(1)测量力臂大小;左
(2)1.2;变大
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)将实验装置放置在水平桌面上,调节杠杆使其在水平位置平衡,目的一是消除杠杆自重对平衡的影响,二是便于测量力臂大小;
根据甲图可知,杠杆的右端下沉,则右端重,左端轻,则下一步的操作是将图甲右边的平衡螺母向左调节。
(2)根据乙图可知,利用杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:F×5L=3N×2L,解得:F=1.2N;
若将弹簧测力计由图乙位置顺时针移动至图丙所示的位置,此时动力臂逐渐减小,利用杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,弹簧测力计示数将逐渐变大。
【分析】(1)当杠杆在水平位置平衡时,钩码产生的拉力竖直向下,此时悬挂点到支点之间的距离恰好等于力臂,则根据杠杆上的刻度可以方便的读出力臂。平衡螺母总是向轻的那端调节。
(2)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算。注意分析动力臂的大小变化,再根据杠杆的平衡条件判断动力的变化即可。
28.【答案】(1)物体排开液体的体积
(2)无关
(3)液体的密度;0.8×103
(4)偏大
(5)将烧杯内的金属块拿出直接放入水中;
【知识点】阿基米德原理;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)根据图片可知,b、c中物体排开液体的体积不同,那么可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(2)根据图片可知,c、d中弹簧测力计的示数相同,根据F浮=G-F拉可知,物体受到的浮力相同,而此时深度不同,那么得到:浸在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度无关。
(3)根据图片可知,实验c、e中液体的密度不同,则说明在液体中的物体受到浮力的大小与液体的密度有关;
根据a、d两图可知,物体浸没在水中受到的浮力:F浮=G-F拉=2N-1.5N=0.5N;
根据a、e两图可知,物体浸没在液体中受到的浮力:F浮'=G-F拉'=2N-1.6N=0.4N;
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力与液体密度成正比,
即:;
;
解得:ρ液=0.8×103kg/m3。
(4)先完成实验c,再完成实验a,则带出的水会导致金属块的重力偏大,根据F浮=G-F拉可知,测出的浮力将偏大。
(5)③将烧杯内的金属块拿出直接放入水中,用刻度尺测得水面高度为h3;
根据①②可知,金属块的重力G=△F浮=ρ水g△V排=ρ水g(h2-h1)S;
根据①③可知,金属块的体积:V=S△h=S×(h3-h1);
则金属块的密度:。
【分析】(1)根据图片分析b、c两图中哪个因素不同即可;
(2)如果弹簧测力计的示数不变,那么浮力相同,即浮力与深度无关;否则,浮力大小与深度有关;
(3)根据图片分析c、e两图中哪个因素不同即可。根据F浮力=G-F拉分别计算出物体浸没在水中和液体中受到的浮力,再根据“浮力与液体密度成正比”计算出液体的的密度。
(4)注意物体带出部分水对物体重力的影响;
(5)根据漂浮条件可知,实验①②中浮力的之差其实就是金属块的重力,而金属块浸没在水中时,它排开水的体积等于自身体积,最后根据公式计算金属块的密度即可。