天津市东丽区2022-2023年八年级二学期期末考试物理试卷
一、单项选择题
1.(2023八下·东丽期末)下列物体所受重力约为500N的是( )
A.一只母鸡 B.一头水牛 C.一个中学生 D.一头大象
【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】 A.一只母鸡的质量在1.5kg左右,那么重力大约G=mg=1.5kg×10N/kg=15N,故A不符合题意;
B.一头水牛的质量在200kg左右,那么重力大约G=mg=200kg×10N/kg=2000N,故B不符合题意;
C.一个中学生的质量在50kg左右,那么重力大约G=mg=50kg×10N/kg=500N,故C符合题意;
D.一头大象的质量在5000kg左右,那么重力大约G=mg=5000kg×10N/kg=50000N,故D不符合题意。
故选C。
【分析】估测各个动物的质量,然后根据G=mg计算它们受到的重力。
2.(2023八下·东丽期末)下列实例中,属于防止惯性带来危害的是( )
A.跳远运动员起跳前助跑
B.驾驶员驾车时,必须系安全带
C.拍打衣服时,灰尘脱离衣服
D.锤头松了,用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上
【答案】B
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.跳远运动员起跳前助跑,利用惯性达到跳远的目的,故A不合题意;
B.驾驶员驾车时,必须系安全带,防止紧急刹车时,由于惯性驾驶员撞击在仪表台上发生碰撞损坏,故B符合题意;
C.拍打衣服时,衣服受力运动起来,而灰尘由于惯性保持原来的静止状态,从而使灰尘脱离衣服,故C不合题意;
D.锤头松了,撞击锤柄下端,锤柄受力后由运动变为静止,而锤头由于惯性继续向下运动,从而使锤头紧套在锤柄上,故D不合题意。
故选B。
【分析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性,分析各个选项中的惯性现象有益还是有害即可。
3.(2023八下·东丽期末)如图所示,用一根细线拴一块橡皮,甩起来,使橡皮绕手做圆周运动,不计空气阻力,此时橡皮受到的力是( )
A.G、F3 B.G、F1、F3 C.G、F2、F4 D.G、F2
【答案】D
【知识点】力的概念及单位
【解析】【解答】如图所示,用一根细线拴一块橡皮,甩起来,使橡皮绕手做圆周运动,不计空气阻力,橡皮受到竖直向下的重力作用,受到绳子的拉力作用,沿绳子指向手臂,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】对空中的橡皮进行受力分析即可。
4.(2023八下·东丽期末)如图所示,F 和F 是物体所受的方向相反的两个力,这两个力彼此平衡的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】AB.两个力不在同一直线上,则二者不平衡,故A、B不合题意;
C.两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,即二者平衡,故C符合题意;
D.两个拉力大小不等,则二者不平衡,故D不合题意。
故选C。
【分析】二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上。
5.(2023八下·东丽期末)利用滑轮沿a、b、c不同方向以不同速度匀速提升重物,已知va
C.c方向的拉力最小 D.三个方向的拉力都一样大
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】根据图片可知,滑轮固定不动,为定滑轮,而定滑轮不省力不费力,只能改变拉力的方向。而拉力的大小与速度的大小无关,因此三个方向的拉力都一样大,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据定滑轮的特点分析判断。
6.(2023八下·东丽期末)如图所示,在地铁站,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线,人必须站在安全线以外的区域候车,这是因为列车进站时车体附近( )
A.空气流速快、压强小 B.空气流速慢、压强小
C.空气流速快、压强大 D.空气流速慢、压强大
【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当列车高速经过时,铁轨附近空气流速大而压强小,周围空气压强大,于是对附近的乘客产生朝向铁轨一侧的压力,那么可能发生交通事故,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】流通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判断。
7.(2023八下·东丽期末)一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直地浸没于水中,如图5所示,甲图中瓶口朝上,乙图中瓶口朝下,这两次药瓶在水里的位置相同。关于橡皮膜,下列说法正确的是( )
A.两次橡皮膜都向内凹,形变程度相同
B.两次橡皮膜都向内凹,乙图时形变更大
C.甲图橡皮膜向内凹、乙图橡皮膜向外凸,形变程度相同
D.甲图橡皮膜向内凹、乙图橡皮膜向外凸,乙图形变程度更大
【答案】B
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】根据图片可知,无论橡皮膜向上,还是橡皮膜向下,水对橡皮膜的压强都大于瓶内压强,因此橡皮膜都向内凹。乙中橡皮膜所在的深度大于甲中橡皮膜所在深度,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,乙中橡皮膜受到水的压强较大,因此形变程度更大,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
【分析】橡皮膜总是向压强较小的一侧凸起,根据液体压强公式p=ρ液gh比较压强大小,从而确定橡皮膜的形变程度大小。
8.(2023八下·东丽期末)在水平地面上,小明用50N的水平推力推动重100N的箱子前进了10m,推力做的功为( )
A.0J B.500J C.1000J D.1500J
【答案】B
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】根据题意可知,箱子受到的推力为50N,而箱子在推力的方向上通过了10m,则推力对箱子做功:W=Fs=50N×10m=500J。
故选B。
【分析】根据W=Fs计算推力做的功。
9.(2023八下·东丽期末)如图6所示,有一个长方体浸没在液体中,其受到的浮力为F浮,液体对长方体向下和向上的压力分别为F1和F2,下列说法正确的是( )
A.长方体只有上下表面受到液体的压力
B.F1和F2的大小关系是F1>F2
C.F1、F2和F浮的大小关系是F浮=F2-F1
D.若物体浸没于更深的位置,与图示位置相比,F1、F2的大小均不变
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.液体内部向各个方向都有压强,因此长方体上下、左右、前后六个面都会受到压力,故A错误;
B.根据图片可知,长方体的下表面深度较大,根据p=ρ液gh可知,下表面受到的液体压强较大。根据F=pS可知,下表面受到的压力较大,即F2>F1,故B错误;
C.前后,左右两个面上受到的水的压力相互抵消,而上下两个表面受到水的压力差向上,这就是长方体受到的浮力,即 F浮=F2-F1 ,故C正确;
D.若物体浸没于更深的位置,据据p=ρ液gh可知,上下表面受到水的压强都会变大,因此F1、F2都会变大,故D错误。
故选C。
【分析】(1)液体内部向各个方向都有压强;
(2)首先根据p=ρ液gh比较上下两个表面受到的压强大小,再根据F=pS比较上下两个表面受到的压力大小;
(3)根据浮力产生的原因判断;
(4)根据据p=ρ液gh和F=pS分析上下两个表面受到压力的大小变化。
10.(2023八下·东丽期末)一人造地球卫星沿椭圆轨道运行,我们把卫星运行过程中离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点(如图所示)。当卫星从远地点向近地点运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.动能逐渐增大,势能逐渐减小 B.动能逐渐减小,势能逐渐增大
C.动能保持不变,势能逐渐减小 D.动能逐渐增大,势能保持不变
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】当卫星从远地点向近地点运动的过程中,卫星的质量不变,高度减小,则重力势能减小;质量不变,速度增大,则动能增大,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,据此分析判断。
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分。每小题给出的四个选项中,均有多个选项符合题意,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,不选或选错的得0分)
11.(2023八下·东丽期末)如图所示,是中国女子冰壶队比赛的情景。下列说法中正确的是( )
A.运动员将冰壶推出后,冰壶能在冰面上继续滑行,说明力是维持物体运动状态的原因
B.运动员不停地刷冰面,是为了减小冰壶与冰面的摩擦力
C.运动员推冰壶时,手对冰壶的推力和冰壶的重力是一对平衡力
D.静止在水平冰面上的冰壶,受到冰面的支持力和冰壶的重力是一对平衡力
【答案】B,D
【知识点】平衡力的辨别;力与运动的关系;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】 A.运动员将冰壶推出后,冰壶能在冰面上继续滑行,说明物体的运动不需要力来维持,即力是改变物体运动状态的原因,故A错误;
B.运动员不停地刷冰面,则在冰面上会出现一层水膜,从而通过改变接触面的方式减小冰壶与冰面的摩擦力,故B正确;
C.运动员推冰壶时,手对冰壶的推力在水平方向,而冰壶的重力在竖直方向,二者没有在同一直线上,不是平衡力,故C错误;
D.静止在水平冰面上的冰壶,受到冰面的支持力和冰壶的重力,二者大小相等、方向相反,作用在同一直线和同一物体上,故D正确。
故选BD。
【分析】(1)根据力与运动的关系判断;
(2)减小滑动摩擦力的因素:①减小压力;②减小接触面的粗糙程度;③改变接触面;④注入润滑油;⑤变滑动为滚动;
(3)(4)平衡力的条件:大小相等、方向相反,作用在同一直线和同一物体上。
12.(2023八下·东丽期末)如图所示,甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同的液体,将同一个鸡蛋分别放入两杯液体中静止时,两个杯子中液面恰好相平。下列说法正确的是( )
A.鸡蛋的密度大于甲液体的密度
B.甲液体的密度大于乙液体的密度
C.鸡蛋在两种液体中受到的浮力相同
D.两种液体对杯底的压强相等
【答案】B,C
【知识点】液体压强计算公式的应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】AB.同一鸡蛋在甲中漂浮,则甲液体的密度大于鸡蛋密度;鸡蛋在乙中悬浮,则乙液体的密度等于鸡蛋密度。比较可知,甲液体的密度大于乙液体的密度,故A错误,B正确;
C.同一鸡蛋在甲中漂浮,则浮力F甲=G;鸡蛋在乙中悬浮,则浮力F乙=G,则二者浮力相等,故C正确;
D.液体密度ρ甲>ρ乙,而液面高度相等,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,烧杯底部受到液体压强p甲>p乙,故D错误。
故选BC。
【分析】(1)(2)根据浮沉条件比较鸡蛋与液体的密度大小,进而比较液体的密度大小;
(2)根据浮沉条件比较浮力的大小;
(4)根据液体压强公式p=ρ液gh比较液体对杯底的压强大小。
13.(2023八下·东丽期末)某建筑工地上,工人用滑轮组和桶组成的装置将水泥从地面匀速运至距地面高为h的楼层,如图所示。若工人所用拉力为F,水泥重为G0,桶重为G1,动滑轮重为G2,不计绳重和摩擦,此过程中该装置的机械效率为η,则下列关系正确的是( )
A.拉力F= B.有用功W=G0h
C.总功W总=(G0+G1+G2)h D.机械效率为η=
【答案】B,C,D
【知识点】滑轮组及其工作特点;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】A.根据图片可知,承担重力的绳子段数n=3,则绳子上的拉力,故A错误;
B.滑轮组克服水泥的重力做有用功,即W有=G0h,故B正确;
C.滑轮组对动滑轮和桶的重力做额外功,即W额=(G1+G2)h;
则滑轮组做的总功:W总=W有+W额=G0h+(G1+G2)h=(G0+G1+G2)h,故C正确;
D.滑轮组做的总功W总=Fs=F×3h;
则滑轮组的机械效率,故D正确。
故选BCD。
【分析】(1)根据图片确定承担重力的绳子段数n,然后根据计算绳子上的拉力;
(2)滑轮组克服水泥的重力做有用功,即W有=Gh;
(3)滑轮组对动滑轮和桶的重力做额外功,而W总=W有+W额;
(4)根据计算滑轮组的机械效率。
三、填空题(本大题共6题,每小题4分,共24分)
14.(2023八下·东丽期末)如图11所示,建筑工人经常利用重锤线判断砌好的墙是否竖直,这是利用了重力的方向总是 的原理。如图12所示,门把手一般安装在距离门轴较远的位置便于开门,这是因为力的作用效果与力的 有关。
【答案】竖直向下;作用点
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力的方向
【解析】【解答】(1)如图11所示,建筑工人经常利用重锤线判断砌好的墙是否竖直,这是利用了重力的方向总是竖直向下的原理。
(2)门把手一般安装在距离门轴较远的位置便于开门,根据“较远的位置”可知,这是因为力的作用效果与力的作用点有关。
【分析】(1)根据重力方向的知识解答;
(2)力的作用效果与力的大小、方向和作用点有关,根据题目描述分析哪个因素改变即可。
15.(2023八下·东丽期末)如图13所示,运动员借助撑杆起跳时,撑杆弯曲说明力可以改变物体的 ,同时撑杆帮助运动员向上跳起,说明物体间力的作用是 的。
【答案】形状;相互
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】(1)如图13所示,运动员借助撑杆起跳时,撑杆弯曲说明力可以改变物体的形状;
(2)撑杆帮助运动员向上跳起,是因为撑杆对运动员产生向上的反作用力,这说明物体间力的作用是相互的。
【分析】(1)力的作用效果:①改变物体的形状;②改变物体的运动状态;
(2)根据力的作用的相互性分析解答。
16.(2023八下·东丽期末)书包要用宽的背带而不用细绳,是为了 (选填“增大”或“减小”)它对肩膀的压强;被拉开的弹弓具有 能。
【答案】减小;弹性势
【知识点】势能的影响因素;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】(1)书包要用宽的背带而不用细绳,是为了通过增大受力面积而减小它对肩膀的压强;被
(2)拉开的弹弓发生弹性形变,从而具有弹性势能。
【分析】(1)减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积;
(2)物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能。
17.(2023八下·东丽期末)如图14所示为指甲剪的示意图,它有 个杠杆,其中杠杆ABC是 杠杆。
【答案】3;省力
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的分类
【解析】【解答】(1)根据图片可知,硬棒CBA为一个杠杆,支点为B,阻力作用在C点,动力作用在A点;
硬棒DBO为一个杠杆,O点为支点,阻力作用在D点,动力作用在B点;
硬棒DEO为一个杠杆,O为支点,阻力作用在D点,动力作用在E点;
因此它有3个杠杆。
(2)对于杠杆ABC来说,支点为B,阻力作用在C点,动力作用在A点。此时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆。
【分析】(1)每个杠杆都有支点,都有动力和动力臂,阻力和阻力臂,根据图片分析;
(2)比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类。
18.(2023八下·东丽期末)如图所示,是中国科技部自行设计、自主集成研制的载人潜水器“蛟龙号”。其体积约为80m2,设计的最大工作深度为7000m。某次试验中“蛟龙号”下潜到了5000m深的海底,则“蛟龙号”在海底受到海水的压强是 Pa,受到的浮力约是 N。(海水密度近似取ρ=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。
【答案】5×107 ;8×105
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【解答】(1)潜水器受到的压强p=ρ液gh=103kg/m3×10N/kg×5000m=5×107Pa;
(2)潜水器浸没在水中受到的浮力:理F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×80m3=8×105N。
【分析】(1)根据液体压强公式p=ρ液gh计算潜水器受到的压强;
(2)潜水器浸没时排开水的体积等于自身体积,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算受到的浮力。
19.(2023八下·东丽期末)某同学做托里拆利实验,如图16所示,当时的大气压值等于 mm高水银所产生的压强。屋顶的面积是45m2,大气压对屋顶的压力是 N。(大气压强p0=1×105Pa)
【答案】760;4.5×106
【知识点】压强的大小及其计算;大气压强的测量方法
【解析】【解答】(1)根据图片可知,玻璃管内外水银柱的高度差为760mm,因此大气压值等于760mm汞柱产生的压强;
(2)大气对屋顶的压力为:F=pS=105Pa×45m2=4.5×106Pa。
【分析】(1)在托里拆利实验中,大气压强等于玻璃管内外水银柱的高度差产生的压强;
(2)根据F=pS计算大气对屋顶的压力。
四、综合题(本大题共6小题,共37分。解题中要求有必要的分析和说明,计算题还要有公式及数据代入过程,结果要有数值和单位)
20.(2023八下·东丽期末)如图所示,大石头质量为6t,起重机在15s内将大石头沿竖直方向匀速提升1m,起重机提升大石头的功率是多少 (g=10N/kg)
【答案】解:因为匀速提升,起重机提升大石头的拉力与大石头所受到的重力相等
拉力做的功
功率
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】当石头匀速升高时,根据二力平衡的条件F=G=mg计算出起重机对石头的拉力,再根据W=Fs计算起重机对石头做的功,最后根据计算起重机做功的功率。
21.(2023八下·东丽期末)如图所示是“探究滑动摩擦力的大小跟什么因素有关”的实验,把实验数据记录在以下表中。
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计拉着木块,沿着水平方向做 运动,此时,弹簧测力计的拉力与木块所受到的滑动摩擦力之间的关系是:大小 ,方向 ;
(2)比较表一的数据,可以得出结论:压力一定时,接触面越 ,摩擦力越大;
(3)比较表二的数据,可以得出结论: ;
(4)该实验运用的科学探究方法是 。
【答案】(1)匀速;相等;相反
(2)粗糙
(3)接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大
(4)控制变量法
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)实验过程中,必须用弹簧测力计拉着木块,沿着水平方向做匀速直线运动,此时,弹簧测力计的拉力与木块所受到的滑动摩擦力之间的关系是:大小相等,方向相反。
(2)在表一中,压力都是5N,从1到3接触面粗糙程度增大,则摩擦力增大,那么得到结论:压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大;
(3)在表二中,接触面都是木板,随着压力增大,摩擦力也增大,那么得到结论:接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大。
(4)该实验中,探究滑动摩擦力与压力的关系时,控制接触面的粗糙程度相同;探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,控制压力相等,因此使用了控制变量法。
【分析】(1)当木块在水平面上做匀速直线运动时,它受到的摩擦力与拉力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。
(2)根据表一数据分析摩擦力与接触面粗糙程度的关系;
(3)分析表格二中哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法的要求描述实验结论。
(4)探究某个因素对物理量的影响时,必须控制其它因素相同,这就是控制变量法。
22.(2023八下·东丽期末)图1是使用自行车手闸刹车时的情景,图2是关于该手闸使用时杠杆的示意图,当图中手对车闸的作用力F=10N时。求:刹车拉线受到拉力F 的大小为多少
【答案】解:
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据图片可知,自行车车闸的转轴相当于支点O,动力臂为12cm,阻力臂为3cm,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算即可。
23.(2023八下·东丽期末)如图所示,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)在研究物体的动能与速度的关系时,将质量相同的小球从斜面的 高度(选择“相同”或“不同”)由静止释放,其目的是让小球到达水平面时 不同。小球滚下的过程中,它的 能转化为动能,它的动能大小是通过 来反映的:
(2)本实验探究的是 在碰撞 (选填"前"或“后")瞬间的动能;
(3)实验中,木块的质量过大或过小都不行,若木块质量过大会导致 。
【答案】(1)不同;速度;重力势;撞击木块移动的距离
(2)小球;前
(3)小球撞不动木块
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】(1)①在研究物体的动能与速度的关系时,将质量相同的小球从斜面的不同高度由静止释放,其目的是让小球到达水平面时速度不同。
②小球滚下的过程中,质量不变,速度增大,则动能增大;高度减小,则重力势能减小,因此它的重力势能转化为动能。
③小球的动能通过木块移动的距离来反映。
(2)木块撞击木块后,将动能传递给木块,然后通过木块移动的距离反映小球撞击前的动能大小,因此本实验探究的是小球在碰撞前瞬间的动能大小。
(3)实验中,木块的质量过大或过小都不行,若木块质量过大会导致小球撞不动木块。
【分析】(1)①小球到达水平面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。
②动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,分析小球滚下时二者能量的大小变化即可。
③小球撞击木块,木块移动时克服阻力做功。根据W=fs可知,木块移动的距离越大,则克服阻力做功越多,那么小球的动能越大。
(2)根据实验过程分析探究目的;
(3)木块与接触面之间的阻力大小与压力大小有关,如果木块质量太大,那么对接触面的压力太大,则阻力太大,可能小球撞击木块后木块不动。如果木块的质量太小,那么受到的的摩擦力太小,小球很容易将其撞出桌面外,此时无法通过距离比较小球动能大小。
24.(2023八下·东丽期末)小红想测量一小金属块的密度,她在实验室里找到了一架天平(带砝码)、烧杯、细线和足量的水(已知水的密度为ρ水)。请利用上述器材帮她设计一个实验方案,比较精确地测量金属块的密度。要求:
(1)写出主要实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出金属块密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
【答案】(1)⑴用调节好的天平,测得金属块的质量为
⑵用烧杯取适量的水,用天平测得其质量为
⑶用细线拴着金属块悬在水中,此时天平的示数
(2)
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】(2)根据题意可知,(2)(3)中天平示数的增大值就是金属块排开水的质量,即m排=m3-m12;
那么金属块的体积:;
则金属块的密度为:。
【分析】(1)根据可知,测量金属块的密度,关键是测出金属块的质量和体积。利用天平很容易测出金属块的质量,而金属块浸没时排开水的体积恰好等于金属块的体积。将金属块用细绳悬挂着浸没水中时,它受到的浮力等于排开水的重力,那么天平此时示数的增大量就是金属块排开水的质量,可根据计算金属块的体积,最终计算出金属块的密度即可。
(2)根据前面的分析计算金属块的密度即可。
25.(2023八下·东丽期末)如图所示,面积很大的水池,水面上浮着一边长为a、质量为m的正方体木块,开始时木块静止,如甲图。现用力F将木块匀速下压如乙图,下压时F随深度H的变化图像如丙图。已知水的密度为ρ水,则:
(1)在甲图中画出木块的受力示意图;
(2)甲图中木块静止时所受的浮力;
(3)在木块匀速下沉的过程中,压力F的最大值。
【答案】(1)
(2)木块静止时漂浮在水面,受到的浮力等于木块本身的重力,即
(3)木块浸没后受到的浮力最大,此时压力F最大
【知识点】力的三要素及力的示意图;二力平衡的条件及其应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)在甲图中,木块受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力,二者都作用在木块的重心上,如下图所示:
【分析】(1)对木块进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可;
(2)根据漂浮条件F浮=G计算甲图中木块受到的浮力;
(3)当木块完全浸没水中时,它排开水的体积不变,则它受到的浮力不变,根据丙图确定此时木块下表面所在的深度,也就是木块的棱长。然后根据V=L3计算出木块的体积,再根据V=V计算出木块浸没后排开水的体积,接下来根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算出此时木块受到的浮力,最后根据F=F浮-G计算木块受到的最大压力。
天津市东丽区2022-2023年八年级二学期期末考试物理试卷
一、单项选择题
1.(2023八下·东丽期末)下列物体所受重力约为500N的是( )
A.一只母鸡 B.一头水牛 C.一个中学生 D.一头大象
2.(2023八下·东丽期末)下列实例中,属于防止惯性带来危害的是( )
A.跳远运动员起跳前助跑
B.驾驶员驾车时,必须系安全带
C.拍打衣服时,灰尘脱离衣服
D.锤头松了,用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上
3.(2023八下·东丽期末)如图所示,用一根细线拴一块橡皮,甩起来,使橡皮绕手做圆周运动,不计空气阻力,此时橡皮受到的力是( )
A.G、F3 B.G、F1、F3 C.G、F2、F4 D.G、F2
4.(2023八下·东丽期末)如图所示,F 和F 是物体所受的方向相反的两个力,这两个力彼此平衡的是( )
A. B.
C. D.
5.(2023八下·东丽期末)利用滑轮沿a、b、c不同方向以不同速度匀速提升重物,已知va
C.c方向的拉力最小 D.三个方向的拉力都一样大
6.(2023八下·东丽期末)如图所示,在地铁站,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线,人必须站在安全线以外的区域候车,这是因为列车进站时车体附近( )
A.空气流速快、压强小 B.空气流速慢、压强小
C.空气流速快、压强大 D.空气流速慢、压强大
7.(2023八下·东丽期末)一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直地浸没于水中,如图5所示,甲图中瓶口朝上,乙图中瓶口朝下,这两次药瓶在水里的位置相同。关于橡皮膜,下列说法正确的是( )
A.两次橡皮膜都向内凹,形变程度相同
B.两次橡皮膜都向内凹,乙图时形变更大
C.甲图橡皮膜向内凹、乙图橡皮膜向外凸,形变程度相同
D.甲图橡皮膜向内凹、乙图橡皮膜向外凸,乙图形变程度更大
8.(2023八下·东丽期末)在水平地面上,小明用50N的水平推力推动重100N的箱子前进了10m,推力做的功为( )
A.0J B.500J C.1000J D.1500J
9.(2023八下·东丽期末)如图6所示,有一个长方体浸没在液体中,其受到的浮力为F浮,液体对长方体向下和向上的压力分别为F1和F2,下列说法正确的是( )
A.长方体只有上下表面受到液体的压力
B.F1和F2的大小关系是F1>F2
C.F1、F2和F浮的大小关系是F浮=F2-F1
D.若物体浸没于更深的位置,与图示位置相比,F1、F2的大小均不变
10.(2023八下·东丽期末)一人造地球卫星沿椭圆轨道运行,我们把卫星运行过程中离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点(如图所示)。当卫星从远地点向近地点运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.动能逐渐增大,势能逐渐减小 B.动能逐渐减小,势能逐渐增大
C.动能保持不变,势能逐渐减小 D.动能逐渐增大,势能保持不变
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分。每小题给出的四个选项中,均有多个选项符合题意,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,不选或选错的得0分)
11.(2023八下·东丽期末)如图所示,是中国女子冰壶队比赛的情景。下列说法中正确的是( )
A.运动员将冰壶推出后,冰壶能在冰面上继续滑行,说明力是维持物体运动状态的原因
B.运动员不停地刷冰面,是为了减小冰壶与冰面的摩擦力
C.运动员推冰壶时,手对冰壶的推力和冰壶的重力是一对平衡力
D.静止在水平冰面上的冰壶,受到冰面的支持力和冰壶的重力是一对平衡力
12.(2023八下·东丽期末)如图所示,甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同的液体,将同一个鸡蛋分别放入两杯液体中静止时,两个杯子中液面恰好相平。下列说法正确的是( )
A.鸡蛋的密度大于甲液体的密度
B.甲液体的密度大于乙液体的密度
C.鸡蛋在两种液体中受到的浮力相同
D.两种液体对杯底的压强相等
13.(2023八下·东丽期末)某建筑工地上,工人用滑轮组和桶组成的装置将水泥从地面匀速运至距地面高为h的楼层,如图所示。若工人所用拉力为F,水泥重为G0,桶重为G1,动滑轮重为G2,不计绳重和摩擦,此过程中该装置的机械效率为η,则下列关系正确的是( )
A.拉力F= B.有用功W=G0h
C.总功W总=(G0+G1+G2)h D.机械效率为η=
三、填空题(本大题共6题,每小题4分,共24分)
14.(2023八下·东丽期末)如图11所示,建筑工人经常利用重锤线判断砌好的墙是否竖直,这是利用了重力的方向总是 的原理。如图12所示,门把手一般安装在距离门轴较远的位置便于开门,这是因为力的作用效果与力的 有关。
15.(2023八下·东丽期末)如图13所示,运动员借助撑杆起跳时,撑杆弯曲说明力可以改变物体的 ,同时撑杆帮助运动员向上跳起,说明物体间力的作用是 的。
16.(2023八下·东丽期末)书包要用宽的背带而不用细绳,是为了 (选填“增大”或“减小”)它对肩膀的压强;被拉开的弹弓具有 能。
17.(2023八下·东丽期末)如图14所示为指甲剪的示意图,它有 个杠杆,其中杠杆ABC是 杠杆。
18.(2023八下·东丽期末)如图所示,是中国科技部自行设计、自主集成研制的载人潜水器“蛟龙号”。其体积约为80m2,设计的最大工作深度为7000m。某次试验中“蛟龙号”下潜到了5000m深的海底,则“蛟龙号”在海底受到海水的压强是 Pa,受到的浮力约是 N。(海水密度近似取ρ=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。
19.(2023八下·东丽期末)某同学做托里拆利实验,如图16所示,当时的大气压值等于 mm高水银所产生的压强。屋顶的面积是45m2,大气压对屋顶的压力是 N。(大气压强p0=1×105Pa)
四、综合题(本大题共6小题,共37分。解题中要求有必要的分析和说明,计算题还要有公式及数据代入过程,结果要有数值和单位)
20.(2023八下·东丽期末)如图所示,大石头质量为6t,起重机在15s内将大石头沿竖直方向匀速提升1m,起重机提升大石头的功率是多少 (g=10N/kg)
21.(2023八下·东丽期末)如图所示是“探究滑动摩擦力的大小跟什么因素有关”的实验,把实验数据记录在以下表中。
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计拉着木块,沿着水平方向做 运动,此时,弹簧测力计的拉力与木块所受到的滑动摩擦力之间的关系是:大小 ,方向 ;
(2)比较表一的数据,可以得出结论:压力一定时,接触面越 ,摩擦力越大;
(3)比较表二的数据,可以得出结论: ;
(4)该实验运用的科学探究方法是 。
22.(2023八下·东丽期末)图1是使用自行车手闸刹车时的情景,图2是关于该手闸使用时杠杆的示意图,当图中手对车闸的作用力F=10N时。求:刹车拉线受到拉力F 的大小为多少
23.(2023八下·东丽期末)如图所示,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)在研究物体的动能与速度的关系时,将质量相同的小球从斜面的 高度(选择“相同”或“不同”)由静止释放,其目的是让小球到达水平面时 不同。小球滚下的过程中,它的 能转化为动能,它的动能大小是通过 来反映的:
(2)本实验探究的是 在碰撞 (选填"前"或“后")瞬间的动能;
(3)实验中,木块的质量过大或过小都不行,若木块质量过大会导致 。
24.(2023八下·东丽期末)小红想测量一小金属块的密度,她在实验室里找到了一架天平(带砝码)、烧杯、细线和足量的水(已知水的密度为ρ水)。请利用上述器材帮她设计一个实验方案,比较精确地测量金属块的密度。要求:
(1)写出主要实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出金属块密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
25.(2023八下·东丽期末)如图所示,面积很大的水池,水面上浮着一边长为a、质量为m的正方体木块,开始时木块静止,如甲图。现用力F将木块匀速下压如乙图,下压时F随深度H的变化图像如丙图。已知水的密度为ρ水,则:
(1)在甲图中画出木块的受力示意图;
(2)甲图中木块静止时所受的浮力;
(3)在木块匀速下沉的过程中,压力F的最大值。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】 A.一只母鸡的质量在1.5kg左右,那么重力大约G=mg=1.5kg×10N/kg=15N,故A不符合题意;
B.一头水牛的质量在200kg左右,那么重力大约G=mg=200kg×10N/kg=2000N,故B不符合题意;
C.一个中学生的质量在50kg左右,那么重力大约G=mg=50kg×10N/kg=500N,故C符合题意;
D.一头大象的质量在5000kg左右,那么重力大约G=mg=5000kg×10N/kg=50000N,故D不符合题意。
故选C。
【分析】估测各个动物的质量,然后根据G=mg计算它们受到的重力。
2.【答案】B
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.跳远运动员起跳前助跑,利用惯性达到跳远的目的,故A不合题意;
B.驾驶员驾车时,必须系安全带,防止紧急刹车时,由于惯性驾驶员撞击在仪表台上发生碰撞损坏,故B符合题意;
C.拍打衣服时,衣服受力运动起来,而灰尘由于惯性保持原来的静止状态,从而使灰尘脱离衣服,故C不合题意;
D.锤头松了,撞击锤柄下端,锤柄受力后由运动变为静止,而锤头由于惯性继续向下运动,从而使锤头紧套在锤柄上,故D不合题意。
故选B。
【分析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性,分析各个选项中的惯性现象有益还是有害即可。
3.【答案】D
【知识点】力的概念及单位
【解析】【解答】如图所示,用一根细线拴一块橡皮,甩起来,使橡皮绕手做圆周运动,不计空气阻力,橡皮受到竖直向下的重力作用,受到绳子的拉力作用,沿绳子指向手臂,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】对空中的橡皮进行受力分析即可。
4.【答案】C
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】AB.两个力不在同一直线上,则二者不平衡,故A、B不合题意;
C.两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,即二者平衡,故C符合题意;
D.两个拉力大小不等,则二者不平衡,故D不合题意。
故选C。
【分析】二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上。
5.【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】根据图片可知,滑轮固定不动,为定滑轮,而定滑轮不省力不费力,只能改变拉力的方向。而拉力的大小与速度的大小无关,因此三个方向的拉力都一样大,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据定滑轮的特点分析判断。
6.【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当列车高速经过时,铁轨附近空气流速大而压强小,周围空气压强大,于是对附近的乘客产生朝向铁轨一侧的压力,那么可能发生交通事故,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】流通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判断。
7.【答案】B
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】根据图片可知,无论橡皮膜向上,还是橡皮膜向下,水对橡皮膜的压强都大于瓶内压强,因此橡皮膜都向内凹。乙中橡皮膜所在的深度大于甲中橡皮膜所在深度,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,乙中橡皮膜受到水的压强较大,因此形变程度更大,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
【分析】橡皮膜总是向压强较小的一侧凸起,根据液体压强公式p=ρ液gh比较压强大小,从而确定橡皮膜的形变程度大小。
8.【答案】B
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】根据题意可知,箱子受到的推力为50N,而箱子在推力的方向上通过了10m,则推力对箱子做功:W=Fs=50N×10m=500J。
故选B。
【分析】根据W=Fs计算推力做的功。
9.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.液体内部向各个方向都有压强,因此长方体上下、左右、前后六个面都会受到压力,故A错误;
B.根据图片可知,长方体的下表面深度较大,根据p=ρ液gh可知,下表面受到的液体压强较大。根据F=pS可知,下表面受到的压力较大,即F2>F1,故B错误;
C.前后,左右两个面上受到的水的压力相互抵消,而上下两个表面受到水的压力差向上,这就是长方体受到的浮力,即 F浮=F2-F1 ,故C正确;
D.若物体浸没于更深的位置,据据p=ρ液gh可知,上下表面受到水的压强都会变大,因此F1、F2都会变大,故D错误。
故选C。
【分析】(1)液体内部向各个方向都有压强;
(2)首先根据p=ρ液gh比较上下两个表面受到的压强大小,再根据F=pS比较上下两个表面受到的压力大小;
(3)根据浮力产生的原因判断;
(4)根据据p=ρ液gh和F=pS分析上下两个表面受到压力的大小变化。
10.【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】当卫星从远地点向近地点运动的过程中,卫星的质量不变,高度减小,则重力势能减小;质量不变,速度增大,则动能增大,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,据此分析判断。
11.【答案】B,D
【知识点】平衡力的辨别;力与运动的关系;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】 A.运动员将冰壶推出后,冰壶能在冰面上继续滑行,说明物体的运动不需要力来维持,即力是改变物体运动状态的原因,故A错误;
B.运动员不停地刷冰面,则在冰面上会出现一层水膜,从而通过改变接触面的方式减小冰壶与冰面的摩擦力,故B正确;
C.运动员推冰壶时,手对冰壶的推力在水平方向,而冰壶的重力在竖直方向,二者没有在同一直线上,不是平衡力,故C错误;
D.静止在水平冰面上的冰壶,受到冰面的支持力和冰壶的重力,二者大小相等、方向相反,作用在同一直线和同一物体上,故D正确。
故选BD。
【分析】(1)根据力与运动的关系判断;
(2)减小滑动摩擦力的因素:①减小压力;②减小接触面的粗糙程度;③改变接触面;④注入润滑油;⑤变滑动为滚动;
(3)(4)平衡力的条件:大小相等、方向相反,作用在同一直线和同一物体上。
12.【答案】B,C
【知识点】液体压强计算公式的应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】AB.同一鸡蛋在甲中漂浮,则甲液体的密度大于鸡蛋密度;鸡蛋在乙中悬浮,则乙液体的密度等于鸡蛋密度。比较可知,甲液体的密度大于乙液体的密度,故A错误,B正确;
C.同一鸡蛋在甲中漂浮,则浮力F甲=G;鸡蛋在乙中悬浮,则浮力F乙=G,则二者浮力相等,故C正确;
D.液体密度ρ甲>ρ乙,而液面高度相等,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,烧杯底部受到液体压强p甲>p乙,故D错误。
故选BC。
【分析】(1)(2)根据浮沉条件比较鸡蛋与液体的密度大小,进而比较液体的密度大小;
(2)根据浮沉条件比较浮力的大小;
(4)根据液体压强公式p=ρ液gh比较液体对杯底的压强大小。
13.【答案】B,C,D
【知识点】滑轮组及其工作特点;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】A.根据图片可知,承担重力的绳子段数n=3,则绳子上的拉力,故A错误;
B.滑轮组克服水泥的重力做有用功,即W有=G0h,故B正确;
C.滑轮组对动滑轮和桶的重力做额外功,即W额=(G1+G2)h;
则滑轮组做的总功:W总=W有+W额=G0h+(G1+G2)h=(G0+G1+G2)h,故C正确;
D.滑轮组做的总功W总=Fs=F×3h;
则滑轮组的机械效率,故D正确。
故选BCD。
【分析】(1)根据图片确定承担重力的绳子段数n,然后根据计算绳子上的拉力;
(2)滑轮组克服水泥的重力做有用功,即W有=Gh;
(3)滑轮组对动滑轮和桶的重力做额外功,而W总=W有+W额;
(4)根据计算滑轮组的机械效率。
14.【答案】竖直向下;作用点
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力的方向
【解析】【解答】(1)如图11所示,建筑工人经常利用重锤线判断砌好的墙是否竖直,这是利用了重力的方向总是竖直向下的原理。
(2)门把手一般安装在距离门轴较远的位置便于开门,根据“较远的位置”可知,这是因为力的作用效果与力的作用点有关。
【分析】(1)根据重力方向的知识解答;
(2)力的作用效果与力的大小、方向和作用点有关,根据题目描述分析哪个因素改变即可。
15.【答案】形状;相互
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】(1)如图13所示,运动员借助撑杆起跳时,撑杆弯曲说明力可以改变物体的形状;
(2)撑杆帮助运动员向上跳起,是因为撑杆对运动员产生向上的反作用力,这说明物体间力的作用是相互的。
【分析】(1)力的作用效果:①改变物体的形状;②改变物体的运动状态;
(2)根据力的作用的相互性分析解答。
16.【答案】减小;弹性势
【知识点】势能的影响因素;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】(1)书包要用宽的背带而不用细绳,是为了通过增大受力面积而减小它对肩膀的压强;被
(2)拉开的弹弓发生弹性形变,从而具有弹性势能。
【分析】(1)减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积;
(2)物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能。
17.【答案】3;省力
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的分类
【解析】【解答】(1)根据图片可知,硬棒CBA为一个杠杆,支点为B,阻力作用在C点,动力作用在A点;
硬棒DBO为一个杠杆,O点为支点,阻力作用在D点,动力作用在B点;
硬棒DEO为一个杠杆,O为支点,阻力作用在D点,动力作用在E点;
因此它有3个杠杆。
(2)对于杠杆ABC来说,支点为B,阻力作用在C点,动力作用在A点。此时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆。
【分析】(1)每个杠杆都有支点,都有动力和动力臂,阻力和阻力臂,根据图片分析;
(2)比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类。
18.【答案】5×107 ;8×105
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【解答】(1)潜水器受到的压强p=ρ液gh=103kg/m3×10N/kg×5000m=5×107Pa;
(2)潜水器浸没在水中受到的浮力:理F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×80m3=8×105N。
【分析】(1)根据液体压强公式p=ρ液gh计算潜水器受到的压强;
(2)潜水器浸没时排开水的体积等于自身体积,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算受到的浮力。
19.【答案】760;4.5×106
【知识点】压强的大小及其计算;大气压强的测量方法
【解析】【解答】(1)根据图片可知,玻璃管内外水银柱的高度差为760mm,因此大气压值等于760mm汞柱产生的压强;
(2)大气对屋顶的压力为:F=pS=105Pa×45m2=4.5×106Pa。
【分析】(1)在托里拆利实验中,大气压强等于玻璃管内外水银柱的高度差产生的压强;
(2)根据F=pS计算大气对屋顶的压力。
20.【答案】解:因为匀速提升,起重机提升大石头的拉力与大石头所受到的重力相等
拉力做的功
功率
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】当石头匀速升高时,根据二力平衡的条件F=G=mg计算出起重机对石头的拉力,再根据W=Fs计算起重机对石头做的功,最后根据计算起重机做功的功率。
21.【答案】(1)匀速;相等;相反
(2)粗糙
(3)接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大
(4)控制变量法
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)实验过程中,必须用弹簧测力计拉着木块,沿着水平方向做匀速直线运动,此时,弹簧测力计的拉力与木块所受到的滑动摩擦力之间的关系是:大小相等,方向相反。
(2)在表一中,压力都是5N,从1到3接触面粗糙程度增大,则摩擦力增大,那么得到结论:压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大;
(3)在表二中,接触面都是木板,随着压力增大,摩擦力也增大,那么得到结论:接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大。
(4)该实验中,探究滑动摩擦力与压力的关系时,控制接触面的粗糙程度相同;探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,控制压力相等,因此使用了控制变量法。
【分析】(1)当木块在水平面上做匀速直线运动时,它受到的摩擦力与拉力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。
(2)根据表一数据分析摩擦力与接触面粗糙程度的关系;
(3)分析表格二中哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法的要求描述实验结论。
(4)探究某个因素对物理量的影响时,必须控制其它因素相同,这就是控制变量法。
22.【答案】解:
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据图片可知,自行车车闸的转轴相当于支点O,动力臂为12cm,阻力臂为3cm,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算即可。
23.【答案】(1)不同;速度;重力势;撞击木块移动的距离
(2)小球;前
(3)小球撞不动木块
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】(1)①在研究物体的动能与速度的关系时,将质量相同的小球从斜面的不同高度由静止释放,其目的是让小球到达水平面时速度不同。
②小球滚下的过程中,质量不变,速度增大,则动能增大;高度减小,则重力势能减小,因此它的重力势能转化为动能。
③小球的动能通过木块移动的距离来反映。
(2)木块撞击木块后,将动能传递给木块,然后通过木块移动的距离反映小球撞击前的动能大小,因此本实验探究的是小球在碰撞前瞬间的动能大小。
(3)实验中,木块的质量过大或过小都不行,若木块质量过大会导致小球撞不动木块。
【分析】(1)①小球到达水平面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。
②动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,分析小球滚下时二者能量的大小变化即可。
③小球撞击木块,木块移动时克服阻力做功。根据W=fs可知,木块移动的距离越大,则克服阻力做功越多,那么小球的动能越大。
(2)根据实验过程分析探究目的;
(3)木块与接触面之间的阻力大小与压力大小有关,如果木块质量太大,那么对接触面的压力太大,则阻力太大,可能小球撞击木块后木块不动。如果木块的质量太小,那么受到的的摩擦力太小,小球很容易将其撞出桌面外,此时无法通过距离比较小球动能大小。
24.【答案】(1)⑴用调节好的天平,测得金属块的质量为
⑵用烧杯取适量的水,用天平测得其质量为
⑶用细线拴着金属块悬在水中,此时天平的示数
(2)
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】(2)根据题意可知,(2)(3)中天平示数的增大值就是金属块排开水的质量,即m排=m3-m12;
那么金属块的体积:;
则金属块的密度为:。
【分析】(1)根据可知,测量金属块的密度,关键是测出金属块的质量和体积。利用天平很容易测出金属块的质量,而金属块浸没时排开水的体积恰好等于金属块的体积。将金属块用细绳悬挂着浸没水中时,它受到的浮力等于排开水的重力,那么天平此时示数的增大量就是金属块排开水的质量,可根据计算金属块的体积,最终计算出金属块的密度即可。
(2)根据前面的分析计算金属块的密度即可。
25.【答案】(1)
(2)木块静止时漂浮在水面,受到的浮力等于木块本身的重力,即
(3)木块浸没后受到的浮力最大,此时压力F最大
【知识点】力的三要素及力的示意图;二力平衡的条件及其应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)在甲图中,木块受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力,二者都作用在木块的重心上,如下图所示:
【分析】(1)对木块进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可;
(2)根据漂浮条件F浮=G计算甲图中木块受到的浮力;
(3)当木块完全浸没水中时,它排开水的体积不变,则它受到的浮力不变,根据丙图确定此时木块下表面所在的深度,也就是木块的棱长。然后根据V=L3计算出木块的体积,再根据V=V计算出木块浸没后排开水的体积,接下来根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算出此时木块受到的浮力,最后根据F=F浮-G计算木块受到的最大压力。