河北省邯郸市馆陶实验中学、魏僧寨中学2022-2023学年八年级下学期期末物理试题
一、单选题
1.(2021·昆明)下列四个现象中,一个力作用的效果与另外几个力同时作用的效果不等效的是( )
A.一只甲壳虫和一群蚂蚁匀速移动同一片树叶的力
B.一个同学和两个同学匀速地将同一桶水从地面搬到桌子上的力
C.一头牛将一辆轿车和一群人将一辆卡车从泥沼中拉出来的力
D.两个人坐在一艘小船上,只有其中一个人划和两个人划,使船匀速运动的力
【答案】D
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】A.匀速移动同一片树叶的力的大小是相同的,一只甲壳虫和一群蚂蚁匀速移动同一片树叶的力产生的效果等效,A不符合题意;
B.匀速地同一桶水的力的大小是相同的,一个同学和两个同学匀速地将同一桶水从地面搬到桌子上的力产生的效果等效,B不符合题意;
C.一般而言,一头牛将一辆轿车从泥沼中拉出来的力等于一群人将一辆卡车从泥沼中拉出来的力,因此这二个力产生的效果不同,C不符合题意;
D.两个人坐在一艘小船上,船受到的阻力与船的速度有关,当速度越快时,船受到的阻力越大,所以当船速不相同时,只有一个人划和两个人划的力不相等,此时一个力的作用效果和另外几个力同时作用的效果不同,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】可以根据“力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态”进行判断。
2.在下列物体中,重力约是1N的物体是( )
A.一只小狗 B.一个小学生 C.两个鸡蛋 D.一枝铅笔
【答案】C
【知识点】质量及其特性
【解析】【解答】这个物体的重力;
A.一只小狗的质量大约5kg,故A不合题意;
B.一个小学生的质量大约30kg,故B不合题意;
C.两个鸡蛋的质量大约100g,故C符合题意;
D.一枝铅笔质量大约10g,故D不合题意。
故选C。
【分析】首先根据G=mg计算这个物体的质量,再对各个选项中物体的质量进行比较即可。
3.2022年7月16日,在太原卫星发射中心采用“一箭双星”方式成功将两颗卫星发射升空。若卫星绕地球做匀速圆周运动时,受到的所有外力同时消失,卫星将( )
A.做匀速直线运动 B.慢慢停下来
C.竖直下落 D.继续做匀速圆周运动
【答案】A
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【解答】若卫星绕地球做匀速圆周运动时,受到的所有外力同时消失,根据牛顿第一定律可知,卫星将做匀速直线运动,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】根据牛顿第一定律分析判断。
4.如图所示,当你手握饮料瓶时,手和瓶都在空中静止,且瓶底所在平面是水平的。下列各对力可看作一对平衡力的是( )
A.手对瓶的压力与瓶对手的压力
B.瓶受到的重力与手对瓶的压力
C.瓶对手的摩擦力与手对瓶的摩擦力
D.瓶受到的重力与手对瓶的摩擦力
【答案】D
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】A.手对瓶的压力与瓶对手的压力,二者作用在两个物体上,肯定不是平衡力,故A错误;
B.瓶受到的重力在竖直方向,而手对瓶的压力在水平方向,二者不在同一直线上,肯定不是平衡力,故B错误;
C.瓶对手的摩擦力与手对瓶的摩擦力,二者作用在两个物体上,肯定不是平衡力,故C错误;
D.瓶受到的重力与手对瓶的摩擦力,二者大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,为一对平衡力,故D正确。
故选D。
【分析】平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上。
5.如图所示,用5N的水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右匀速运动,物体B相对地面静止不动,弹簧测力计示数为2N,下列说法正确的是( )
A.必须使木板A作匀速运动才能测出B受到的摩擦力
B.A对B的摩擦力大小为2N,方向水平向右
C.B对A的摩擦力大小为3N,方向水平向右
D.地面对A的摩擦力大小为3N,方向水平向右
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.无论A是否做匀速运动,B对A的压力和接触面的粗糙程度不变,则B受到A的摩擦力不变,故A错误;
B.B保持静止状态,则它受到的测力计的拉力和A对B的摩擦力相互平衡,即二者大小相等,方向相反,那么A对B的摩擦力fAB=2N,方向水平向右,故B正确;
C.B对A的摩擦力与A对B的摩擦力为一对相互作用力,二者大小相等,方向相反,则B对A的摩擦力大小为2N,方向水平向左,故C错误;
D.物体A做匀速直线运动,它受到向右的拉力F=5N,B对A的摩擦力向左为2N,那么二者的合力为:5N-2N=3N,方向水平向右。此时地面对A的摩擦力与合力相互平衡,即二者大小相等,方向相反,即地面对A的摩擦力大小为3N,方向水平向左,故D错误。
故选B。
【分析】(1)根据影响滑动摩擦力的因素的知识判断;
(2)对B进行受力分析,根据平衡力的知识计算A对B的摩擦力大小,确定摩擦力的方向;
(3)根据相互作用力的原理计算B对A的摩擦力大小和方向;
(4)对A进行受力分析,根据平衡力的知识计算地面对它的摩擦力大小和方向。
6.(2022·淮安)如图所示,滑雪运动员穿着有较大底面积的滑雪板,可有效( )
A.增大自身的重力 B.增大对雪地压力
C.减小对雪地压强 D.减小雪地摩擦力
【答案】C
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】滑雪运动员之所以穿着有较大底面积的滑雪板,是为了减小压力的作用效果,即减小压强,是在压力不变的情况下通过增大受力面积的形式来减小压强,与重力、压力、和摩擦力无关,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】压力一定时,增大受力面积,可以减小压强。
7.如图所示,一密闭容器放在桌面上,如图(a)所示,此时液体对容器底的压力为F1,容器对桌面的压强为p1,将容器倒立放置,此时液体对容器底的压力为F2,容器对桌面的压强为p2,如图(b)所示。则下列说法正确的是( )
A.F1=F2,p1=p2 B.F1>F2,p1
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)a容器下口大 ,容器侧壁对液体产生向下的压力,则容器底部受到水的压力大于液体的重力。b容器下口小,容器侧壁会承担部分液体压力,则容器底部受到水的压力小于液体重力,即F1>F2;
(2)容器对桌面的压力等于容器和液体的总重力,即容器对桌面的压力相等。容器的底面积S1>S2,根据可知,容器对桌面的压强p1
【分析】(1)根据容器的形状比较容器底部受到压力的大小;
(2)首先根据F=G总比较容器对桌面的压力大小,再根据比较容器对桌面的压强大小。
8.(2022·宜昌)在如图所示的托里拆利实验中,会使测得的大气压数值变小的是( )
A.将玻璃管稍微倾斜 B.将玻璃管稍微下压
C.用密度更小的液体替代水银 D.玻璃管内混入空气
【答案】D
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】A.将玻璃管稍微倾斜,水银槽里的水银会进入玻璃管,但玻璃管内外水银的高度差不变,测量结果不变,A符合题意;
B.将玻璃管稍微下压,管内外水银高度差变小,此时水银槽里的水银会进入玻璃管,待水银静止时,玻璃管内外水银的高度差与原来相同,测量结果不变,B不符合题意;
C.用密度更小的液体替代水银,根据公式p=ρ液gh可知,管内外液体的高度差会变大,但只要大气压不变,计算出的结果不变,C不符合题意;
D.玻璃管内混入空气,管内水银上方有气压,会使玻璃管内水银下降,高度差变小,测得的大气压数值变小,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】利用托里拆利利用大气压时,大试管倾斜、下降、液体密度减小,液面不会下降;试管中有空气时,液面降低。
9.(2022·巴中)小刚在恒温游泳池中潜水时发现自己吐出的一个气泡在水中上升的过程中不断变大。关于该气泡在水中上升时的变化情况,下列说法正确的是( )
A.密度不变,浮力变小 B.密度变小,浮力变大
C.密度和浮力都变小 D.密度和浮力都变大
【答案】B
【知识点】密度及其特性;浮力大小的计算
【解析】【解答】由于气泡上升过程中逐渐变大,故其体积逐渐变大,根据 阿基米德原理,可知浮力逐渐变大,气泡内部的气体的质量不变,体积逐渐变大,根据 可知密度逐渐变小,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】质量一定时,体积变大,密度减小;液体密度一定时,排开液体的体积越大, 受到的浮力越大。
10.(2022·淄博)小明洗碗时发现,同一只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.碗漂浮时所受的浮力大于它所受的重力
B.碗漂浮时所受的浮力等于它排开的水所受的重力
C.碗沉底时所受的浮力大于它漂浮时所受的浮力
D.碗沉底时排开水的体积等于它漂浮时排开水的体积
【答案】B
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.当碗漂浮时,碗静止在水面上处于平衡状态,所受的浮力和重力二力平衡,浮力等于碗的重力,A不符合题意;
B.当碗漂浮时,根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力的大小等于物体排开液体所受的重力的大小,B符合题意;
CD.当碗沉底后,浮力小于自身重力,漂浮时浮力等于自身重力,所以沉底时所受的浮力小于漂浮时受到的浮力;根据阿基米德原理 ,碗沉底时排开水的体积小于它漂浮时排开水的体积,CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】漂浮时,浮力等于重力;物体受到的浮力的大小等于物体排开液体所受的重力的大小;沉底后,浮力小于自身重力;根据阿基米德原理 ,判断排开液体的体积的大小。
11.悬浮在水中的潜水艇上浮至漂浮的过程中,下列说法正确的是( )
A.悬浮时,若要上浮需向水舱充水
B.漂浮时,所受浮力等于重力
C.上浮过程中,所受浮力逐渐变大
D.上浮过程中,水对艇外底部压力不变
【答案】B
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.悬浮时,若要上浮需要减小自身重力,需从水舱向外排水,故A错误;
B.漂浮时,所受浮力等于重力,故B正确;
C.上浮过程中,潜艇排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它所受浮力不变,故C错误;
D.上浮过程中,潜艇所在的深度减小,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,它受到水的压强减小。根据F=pS可知,水对艇外底部压力减小,故D错误。
故选B。
【分析】(1)(2)根据物体的浮沉条件分析判断;
(3)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的大小变化;
(4)根据液体压强公式p=ρ液gh分析潜艇受到压力的变化,再根据F=pS比较潜艇受到压力的变化。
12.(2019·连云港)物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间图像如图甲时,受到的水平推力为 F1;当物体运动的速度和时间图像如图乙时,受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为 P1、P2。则下列关系正确的是( )
A.F1=F2 P1>P2 B.F1=F2 P1
【答案】B
【知识点】功率的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】当物体在水平面上匀速运动时受到平衡力的作用,推力等于摩擦力,在摩擦力不变时,推力相等,图甲中的速度为,根据P=Fv,第二次速度增大,功率增大,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据物体的平衡状态判断受力,利用力和速度的大小计算功率。
13.(2022·攀枝花)2022年北京冬奥会赛场上,我国选手谷爱凌摘得自由式滑雪大跳台比赛的金牌。谷爱凌离开跳台后,从低处向高处跃起后下落,在此过程中( )
A.动能一直减小 B.重力势能一直减小
C.动能先减小后增大 D.重力势能先减小后增大
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】AC.谷爱凌离开跳台后,从低处运动到高处时,质量不变,速度减小,动能减小,从高处运动到低处时,质量不变,速度增大,动能增大,所以整个过程动能先减小后增大,C符合题意,A不符合题意;
BD.谷爱凌离开跳台后,从低处运动到高处时,质量不变,高度增大,重力势能增大,从高处运动到低处时,质量不变,高度减小,重力势能减小,所以整个过程重力势能先增大后减小,BD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】从低处运动到高处时,质量不变,速度减小,动能减小,高度增大,重力势能增大;从高处运动到低处时,质量不变,速度增大,动能增大,高度减小,重力势能减小。
14.(2022·烟台)如图所示,用绳子把一块橡皮悬挂起来把橡皮贴近自己的鼻子稳定后松手,头保持不动,橡皮向前摆去又摆回来,不会碰到鼻子。下列说法正确的是( )
A.橡皮在摆动的过程中机械能保持不变
B.橡皮摆动到最低点时动能最小
C.橡皮在下降过程中,重力势能转化为动能
D.橡皮在上升过程中,重力势能转化为动能
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能守恒条件
【解析】【解答】A.由于在摆动中,橡皮受到了空气阻力,故机械能不守恒,A不符合题意;
B.橡皮在最低点时,高度最低,速度最快,所以重力势能最小,动能最大,B不符合题意;
C.橡皮在下降过程中,重力势能减小,动能增加,即重力势能转化为动能;C符合题意;
D.橡皮在上升过程中,重力势能增加,动能减小,是动能转化为重力势能;D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】下降过程中,重力势能减小,动能增加,重力势能转化为动能。
15.在如图所示的简单机械中,属于费力杠杆的是( )
A. 羊角锤 B. 镊子
C. 天平 D. 开瓶器
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.羊角锤的锤头弯曲处为支点,阻力左右在豁口处,动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故A不合题意;
B.镊子的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B符合题意;
C.天平的转轴为支点,两个托盘到转轴的距离相等,即动力臂等于阻力臂,为等臂杠杆,故C不合题意;
D.开瓶器与瓶盖上表面接触的位置为支点,阻力作用在瓶盖边缘,动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故D不合题意。
故选B。
【分析】比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类。
16.如图所示,物体A、B的重分别为20N、10N,滑轮和绳子的重忽略不计,此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动,若用力F向左拉物体A,使物体A向左做匀速直线运动,则
A.F=20N B.F=10N C.F=5N D.F=30N
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】当物体水平向右做匀速直线运动时,物体A受到的摩擦力与绳子上的拉力相互平衡,即f=F拉。滑轮组上承担重力的绳子段数n=2,则绳子上的拉力F拉=;
那么A受到的摩擦力f=5N;
当物体A向左做匀速直线运动时,它受到向左的拉力F,向右的摩擦力f和绳子上的拉力F拉。
根据平衡力的知识得到:F=f+F拉=5N+5N=10N。
故选B。
【分析】当物体水平向右做匀速直线运动时,根据平衡力的知识计算A受到的摩擦力。当物体A向左做匀速直线运动时,再次根据平衡力的知识计算拉力即可。
17.(2022·兰州)如图所示,斜面长10m,高4m。用平行于斜面F=50N的拉力,将重100N的物体,从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.利用此装置既可以省力,也可以省功
B.物体受到的摩擦力为50N
C.对物体所做的有用功为500J
D.该斜面的机械效率为
【答案】D
【知识点】机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】A.使用任何机械都不省功,所以利用此装置不能省功,A不符合题意;
BC.由题意知,将物体从斜面底端匀速拉到顶端所做的有用功W有=Gh=100N×4m=400J
所做的总功W总=Fs=50N×10m=500J
额外功W额=W总-W有=500J-400J=100J
物体所受的摩擦力
BC不符合题意;
D.该斜面的机械效率
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据物体的重力和高度的乘积,计算有用功;根据力和距离的乘积计算功;有用功和总功的比值, 计算机械效率;总功和有用功的差,计算额外功;结合距离计算摩擦力。
二、多选题
18.(2021·鞍山)如图所示,木块A、B、C叠放在水平地面上,在20N的水平拉力F作用下,起向右做匀速直线运动(不计空气阻力)。下列判断中正确的是( )
A.木块A不受摩擦力
B.木块C受到B对它向右的摩擦力为20N
C.木块C受到的重力与地面对C的支持力是一对平衡力
D.木块B受到的拉力与木块C受到的向左的摩擦力是一对相互作用力
【答案】A,B
【知识点】力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】A.由图知:用20N的水平拉力F拉木块B,使A、B、C一起向右做匀速直线运动,A、B、C均处于平衡状态,不计空气阻力,木块A由于惯性,随木块B一起向右做匀速直线运动,在水平方向上不受摩擦力的作用,A符合题意;
B.木块B受到水平向右的拉力,同时受到木块C对B的水平向左的摩擦力,这两个力是平衡力,大小相等,即木块B受到的摩擦力大小为20N,由于力的作用是相互的,则木块B对木块C有水平向右的摩擦力,大小为20N,B符合题意;
C.地面对C的支持力的大小等于A、B、C三个木块的重力之和,大于木块C的重力,木块C受到的重力与地面对C的支持力不是一对平衡力,C不符合题意;
D.木块C受到向左的摩擦力的施力物体是地面,与木块B受到的拉力不是一对相互作用力,D不符合题意。
故答案为:AB。
【分析】物体间没有相互运动和运动趋势时,不产生摩擦力;物体匀速直线运动时,收到平衡力,二力平衡时,力的大小相等。
19.(2019·泸州)三个相同的轻质弹簧,一端固定在容器底部,另一端分别与甲、乙、丙三个体积相同的实心球相连。向容器内倒入水,待水和球都稳定后,观察到如图所示的情况,此时乙球下方弹簧长度等于原长。下列判断正确的是( )
A.乙球的重力与它受到的浮力相等
B.甲球的重力大于它受到的浮力
C.甲、乙、丙三个球的密度大小关系为
D.甲、乙、丙三个球受到的浮力大小关系为
【答案】A,C
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理
【解析】【解答】根据题意可知,乙球下方弹簧长度等于原长,则弹簧对乙球没有作用力;
观察如图情况可知,甲球下方弹簧长度大于原长,则弹簧对甲球有向下的拉力F拉;
丙球下方弹簧长度小于原长,则弹簧对丙球有向上的支持力F支;
由题知,三个球处于静止,所以F甲=G甲+F拉,F乙=G乙,F丙=G丙-F支,
比较可知,F甲>G甲,F乙=G乙,F丙<G丙,
已知三个实心球体积相同,由于三个球浸没在同种液体中,则排开液体的体积相同,
根据F浮=ρ液V排g可知,它们受到的浮力:F甲=F乙=F丙;
所以三个球的重力关系为:G甲<G乙<G丙;
根据重力公式可知,三个球的质量关系为:m甲<m乙<m丙;
已知三个球的体积相同,根据ρ= 可知:ρ甲<ρ乙<ρ丙;
由上分析可知:AC符合题意,BD不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】根据F浮=ρ液V排g可知它们受到的浮力大小关系,再结合弹簧的状态对小球进行受力分析,得出三个球的质量关系,最后根据密度计算公式ρ= 可知密度关系.
三、单选题
20.(2022八下·安次期末)如图所示,重为800N的物体在100N水平拉力F的作用下,以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s,滑轮组的机械效率为60%。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.拉力F做的功为400J B.物体与地面间的摩擦力为180N
C.额外功为240J D.拉力做功的功率为40W
【答案】B
【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】【解答】A.物体在水平地面上移动的距离为s物=vt=0.2m/s×10s=2m
由图可知,动滑轮上有3段受力的绳子,则绳子自由端移动的距离为s=ns物=3×2m=6m
拉力F做的总功为W总=Fs=100N×6m=600J
A不符合题意;
B.滑轮组的机械效率为
所以物体与地面间的滑动摩擦力为f=3ηF=3×60%×100N=180N
B符合题意;
C.有用功为W有用=f s物=180N×2m=360J
额外功为W总-W有用=600J-360J=240J
C不符合题意;
D.拉力做功的功率为
D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据速度和时间的乘积,计算路程;利用力和距离的乘积,计算做功多少;根据物体受到的力和对应的距离的乘积,计算有用功;总功和有用功的差,计算额外功,功和时间的比值,计算功率。
四、填空题
21.(2023八下·滁州期中)如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计,物重,则弹簧测力计的示数为 ,弹簧测力计的示数为 。
【答案】;
【知识点】力作用的相互性
【解析】【解答】已知物体的重力为5N,对弹簧测力计的拉力为5N,测力计示数为5N;弹簧测力计B受到的拉力为5N。
【分析】弹簧测力计示数的大小,是挂钩上的拉力大小。
22.一辆行驶的汽车车厢里挂着一个小球.当出现了如图所示的情景时,汽车在做 (选填“加速”、“匀速”或“减速’)运动.此时绳子对球的拉力和球受到的重力 (选填“是”、“不是”或“可能是”)一对平衡力.
【答案】加速;不是
【知识点】惯性及其现象;平衡力的辨别
【解析】【解答】(1)当汽车加速或减速时,由于惯性,小球会保持原来的速度不变。根据图片可知,小球向后摆动,说明车辆的速度大于小球的速度,那么汽车在做加速运动。
(2)小球的重力在竖直方向,而拉力在斜向上方向,二者不在同一直线上,肯定不是平衡力。
【分析】(1)根据惯性的知识分析解答;
(2)平衡力的条件:大小相等,方向相反、作用在同一物体和同一直线上。
23.(2022·凉山)某同学在小瓶里装一些带颜色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从管子上端吹人少量气体,就制成了一个简易的气压计(如图甲所示)。周末他带若简易气压计乘坐爸爸的轿车外出,轿车外形如图乙所示,当轿车在水平平直公路上高速行驶时,轿车对地面的压力 (选填“大于”“等于”或“小于”)轿车的重力:当轿车从山脚开到山顶时,不考虑温度改变,简易气压计玻璃管内水柱的高度会 (选填“上升”“下降”或“不变”)。
【答案】小于;上升
【知识点】大气压强的测量方法;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当轿车在水平平直公路上高速行驶时,轿车上方的空气流速较快,压强较小,轿车下方的空气流速较小,压强较大,因此是轿车产生向上的升力,轿车对地面的压力小于轿车的重力。
因为大气压是随高度的升高而降低的,当轿车从山脚开到山顶时,瓶外的大气压减小,瓶内气压大于瓶外的气压,液柱就会在瓶内压强的作用下而上升。
【分析】流体在流速大的地方压强小,压力也会减小;大气压随海拔高度的增大而减小。
24.(2021·福建)如图,将一边长为10 cm的正方体木块放入装有某液体的圆柱形容器中、木块静止时露出液面的高度为2
cm,液面比放入前升高1 cm,容器底部受到液体的压强变化了80 Pa,则木块底部受到液体压强为 Pa,木块受到的浮力为 N。
【答案】640;6.4
【知识点】液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】木块放入液体后,液面升高的高度 ,容器底部受到液体的压强变化 ,由 可知,液体密度
木块边长10cm,静止时露出液面的高度为2cm,所以木块底浸在液体中的深度
木块底部受到液体压强
木块排开的液体的体积
木块受到的浮力
【分析】根据液体压强的变化量,结合液体深度的变化量,可以计算液体的密度;根据液体密度和深度,可以计算液体压强;结合液体密度和排开液体的体积,可以计算物体受到的浮力。
25.(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。
26.(2021·眉山)如图所示,以O为转轴的轻质杠杆 , ,物体C重 ,底面积为 ,在杠杆A端与物体的上端中点用一根轻质硬棒连接,当在B端用 的动力F竖直向上拉时,杠杆 在水平位置平衡,该杠杆为 杠杆(选填“省力”、“等臂”或“费力”),此时物体C对水平地面的压强是 。
【答案】省力;3×104
【知识点】压强的大小及其计算;杠杆的分类
【解析】【解答】由图示知,杠杆在水平位置平衡时,动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆。据杠杆的平衡条件知F1 OA=F OB
据题意有AB=4OA
那么OB=3OA
所以F1 OA=120N 3OA
解得,杠杆A端受到的力F1=360N
此时,物体C受到竖直向下的重力、硬棒对它竖直向下的力和支持力的作用处于平衡状态,所以C对水平地面的压力F压=G+F1=240N+360N=600N
C对水平地面的压强
【分析】(1)根据杠杆平衡条件比较动力臂和阻力臂大小确定杠杆的类型;
(2)由第一问的杠杆平衡条件求出拉物体C的力,然后对C进行受力分析运用三力平衡求出C对水平面的压力大小,最后运用压强公式P=求出 物体C对水平地面的压强 大小。
五、实验题
27.小明在探究“阻力对物体运动的影响”时,让小车从斜面顶端由静止自由下滑到底端,然后在三种水平表面上滑行,如图所示。
(1)实验中,每次均让小车从斜面上的同一位置由静止开始自由下滑,目的是使小车到达斜面底部时具有相同的 ,本实验用到的实验方法是 。
(2)实验中发现小车在木板表面滑行的距离最远,说明小车受到的阻力最 。
(3)假设水平面绝对光滑,小车不受任何阻力,小车从斜面上滑下后会在水平面上做 直线运动(选填“匀速”“减速”或“加速”)。
(4)用图丙所示装置,让同一小车从斜面的不同高度由静止开始自由下滑,与另一辆放置在水平板上的小车相撞,则还可以探究小车 的关系(选填答案序号:A.动能与质量B.动能与速度C.势能与质量)。
【答案】(1)速度(动能);控制变量法
(2)小
(3)匀速
(4)B
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)实验中,每次均让小车从斜面上的同一位置由静止开始自由下滑,目的是使小车到达斜面底部时具有相同的速度,本实验用到的实验方法是控制变量法。
(2)实验中发现小车在木板表面滑行的距离最远,则小车速度减小的越慢,即说明小车受到的阻力最小。
(3)假设水平面绝对光滑,小车不受任何阻力,则小车的速度不会减小,则小车从斜面上滑下后会在水平面上做匀速直线运动。
(4)用图丙所示装置,让同一小车从斜面的不同高度由静止开始自由下滑,与另一辆放置在水平板上的小车相撞,则还可以探究小车动能的关系。
【分析】(1)小车到达斜面底端时的速度与它在斜面上的高低有关,即高度越大,则小车的速度越大。探究某个因素对物理量的影响时,需要控制其它因素相同,这就是控制变量法。
(2)小车受到的阻力越小,速度减小的越慢,那么运动距离越长;
(3)根据牛顿第一定律分析解答。
(4)通过小车被撞击后运动的距离比较小车动能的大小。让同一小车从斜面的不同高度由静止开始自由下滑,则小车到达水平面上时的速度不同,此时控制质量相同,可以探究动能与速度的关系,据此分析解答。
28.(2022·达州)某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块(不吸水)、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。
(1)如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤,最科学合理的实验顺序是 ;
(2)根据图中的实验数据可求出石块的密度为 kg/m3;(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(3)兴趣小组的同学换用不同的物体(不吸液体)或液体按科学合理的顺序进行了多次实验,由实验数据得出F浮 G排(选填“>”、“<”或“=”),从而验证了阿基米德原理的正确性;
(4)图丁步骤中,小石块逐渐浸入液体过程中(未接触溢水杯),液体对杯底的压强 (选填“逐渐变大”、“一直不变”或“逐渐变小”);
(5)如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,则图 步骤中可不使用弹簧测力计;
(6)其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,其他步骤无误,因而他会得出F浮 G排(小桶中液体所受重力)的结论。(选填“>”、“<”或“=”)
【答案】(1)丙、甲、丁、乙
(2)2.8×103
(3)=
(4)一直不变
(5)丁
(6)>
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】(1)为避免石块沾水导致测量石块质量偏大,应先在空气中测出石块的质量,再将石块浸入水中;在测石块重力后为避免取下石块测空小桶的重力,在测石块重力之前先测出小桶的重力。则实验顺序为:先测空小桶的重力,再测小石块的重力,然后用弹簧测力计提着小石块放入液体中读出测力计的示数,最后测出小桶和溢出水的总重力。即最科学的实验顺序是丙、甲、丁、乙。
(2)由公式F浮=ρ水gV排可得石块的体积
石块的质量
则石块的密度为
(3)由实验步骤甲丁可知,物体浸在液体中时受到的浮力F浮=2.8N-1.8N=1N
由实验步骤乙丙可知,物体排开液体的重力G排=2N-1N=1N
所以可得出F浮=G排,即浸在液体中的物体所受浮力的大小等于排开液体的重力。
(4)图丁步骤中,小石块逐渐浸入液体过程中,容器中的液面始终与溢水口齐平,液面的高度不变,由p=ρgh可知,液体对容器底的压强一直不变。
(5)如果换用密度小于液体密度的物体,物体放入液体中后,物体静止时漂浮,物体所受浮力与其重力大小相等,弹簧测力计的示数将变为0,因此图丁可不使用弹簧测力计。
(6)每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,则会导致溢出的水偏少,即G排偏小,而用测重法测得的浮力与液体是否装满无关,因此会出现F浮>G排。
【分析】(1)探究浮力和排开液体重力关系时,先测量空桶、物体的重力,再测量物体浸入液体中的拉力和排开液体的重力;
(2)根据物体的重力计算质量,利用浮力和液体密度计算排开液体的体积;利用质量和体积的比值, 计算密度;
(3)根据多次实验可以探究浮力和排开液体的重力相等;
(4)物体在液体中受到的浮力和深度无关;液体压强和液体密度、深度有关;
(5)当物体在液体中漂浮时,不用测力计拉动物体;
(6)溢水杯若没满,排开液体的重力偏小。
六、计算题
29.(2022·邵阳)2022年北京冬奥会,我国在多个比赛项目取得了重大突破,获得了多枚金牌,由此在国内掀起一股冰雪运动热潮。一天,小华和父母去滑雪场滑雪,已知小华和滑雪板的总质量为60kg,滑雪板与雪地的总接触面积为0.4m2,求:(g=10N/kg)
(1)小华和滑雪板的总重力;
(2)小华踏着滑雪板站在水平雪地上时,对雪地的压强。
【答案】(1)解:小华和滑雪板的总重力为
(2)解:小华踏着滑雪板站在水平雪地上时,对雪地的压力等于总重力,对雪地压强为
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力;
(2)利用压力和受力面积的比值, 计算压强。
30.(2020·西藏)为了丰富学生的课余生活,某学校开设了“实验拓展课”。如图(甲)是某一学习小组设计的“测量滑轮组机械效率”的实验装置图,图(乙)是物体上升高度h随时间t变化的关系图象,已知物体的重力G=36N,不计绳重及摩擦,手对绳自由端施加的拉力F=20N,求:
(1)0~2s内,滑轮组所做的有用功;
(2)该滑轮组的机械效率;
(3)0~2s内,拉力F的功率。
【答案】(1)解:由图乙可知,2s时,物体上升0.2m,有用功W有=Gh=36N×0.2m=7.2J
答:0~2s内,滑轮组所做的有用功是7.2J
(2)解:滑轮组的动滑轮绕3段绳,总功W总=Fs=F×3h=20N×3×0.2m=12J
滑轮组的机械效率 =60%
答:该滑轮组的机械效率是60%
(3)解:0~2s内,拉力F的功率 =6W
答:0~2s内,拉力F的功率是6W。
【知识点】功率的计算;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)利用物体的重力和高度的乘积可以计算有用功;(2)利用拉力和移动的距离的乘积计算总功,利用有用功和总功的比值计算机械效率;(3)功和时间的比值计算功率的大小。
河北省邯郸市馆陶实验中学、魏僧寨中学2022-2023学年八年级下学期期末物理试题
一、单选题
1.(2021·昆明)下列四个现象中,一个力作用的效果与另外几个力同时作用的效果不等效的是( )
A.一只甲壳虫和一群蚂蚁匀速移动同一片树叶的力
B.一个同学和两个同学匀速地将同一桶水从地面搬到桌子上的力
C.一头牛将一辆轿车和一群人将一辆卡车从泥沼中拉出来的力
D.两个人坐在一艘小船上,只有其中一个人划和两个人划,使船匀速运动的力
2.在下列物体中,重力约是1N的物体是( )
A.一只小狗 B.一个小学生 C.两个鸡蛋 D.一枝铅笔
3.2022年7月16日,在太原卫星发射中心采用“一箭双星”方式成功将两颗卫星发射升空。若卫星绕地球做匀速圆周运动时,受到的所有外力同时消失,卫星将( )
A.做匀速直线运动 B.慢慢停下来
C.竖直下落 D.继续做匀速圆周运动
4.如图所示,当你手握饮料瓶时,手和瓶都在空中静止,且瓶底所在平面是水平的。下列各对力可看作一对平衡力的是( )
A.手对瓶的压力与瓶对手的压力
B.瓶受到的重力与手对瓶的压力
C.瓶对手的摩擦力与手对瓶的摩擦力
D.瓶受到的重力与手对瓶的摩擦力
5.如图所示,用5N的水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右匀速运动,物体B相对地面静止不动,弹簧测力计示数为2N,下列说法正确的是( )
A.必须使木板A作匀速运动才能测出B受到的摩擦力
B.A对B的摩擦力大小为2N,方向水平向右
C.B对A的摩擦力大小为3N,方向水平向右
D.地面对A的摩擦力大小为3N,方向水平向右
6.(2022·淮安)如图所示,滑雪运动员穿着有较大底面积的滑雪板,可有效( )
A.增大自身的重力 B.增大对雪地压力
C.减小对雪地压强 D.减小雪地摩擦力
7.如图所示,一密闭容器放在桌面上,如图(a)所示,此时液体对容器底的压力为F1,容器对桌面的压强为p1,将容器倒立放置,此时液体对容器底的压力为F2,容器对桌面的压强为p2,如图(b)所示。则下列说法正确的是( )
A.F1=F2,p1=p2 B.F1>F2,p1
A.将玻璃管稍微倾斜 B.将玻璃管稍微下压
C.用密度更小的液体替代水银 D.玻璃管内混入空气
9.(2022·巴中)小刚在恒温游泳池中潜水时发现自己吐出的一个气泡在水中上升的过程中不断变大。关于该气泡在水中上升时的变化情况,下列说法正确的是( )
A.密度不变,浮力变小 B.密度变小,浮力变大
C.密度和浮力都变小 D.密度和浮力都变大
10.(2022·淄博)小明洗碗时发现,同一只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.碗漂浮时所受的浮力大于它所受的重力
B.碗漂浮时所受的浮力等于它排开的水所受的重力
C.碗沉底时所受的浮力大于它漂浮时所受的浮力
D.碗沉底时排开水的体积等于它漂浮时排开水的体积
11.悬浮在水中的潜水艇上浮至漂浮的过程中,下列说法正确的是( )
A.悬浮时,若要上浮需向水舱充水
B.漂浮时,所受浮力等于重力
C.上浮过程中,所受浮力逐渐变大
D.上浮过程中,水对艇外底部压力不变
12.(2019·连云港)物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间图像如图甲时,受到的水平推力为 F1;当物体运动的速度和时间图像如图乙时,受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为 P1、P2。则下列关系正确的是( )
A.F1=F2 P1>P2 B.F1=F2 P1
13.(2022·攀枝花)2022年北京冬奥会赛场上,我国选手谷爱凌摘得自由式滑雪大跳台比赛的金牌。谷爱凌离开跳台后,从低处向高处跃起后下落,在此过程中( )
A.动能一直减小 B.重力势能一直减小
C.动能先减小后增大 D.重力势能先减小后增大
14.(2022·烟台)如图所示,用绳子把一块橡皮悬挂起来把橡皮贴近自己的鼻子稳定后松手,头保持不动,橡皮向前摆去又摆回来,不会碰到鼻子。下列说法正确的是( )
A.橡皮在摆动的过程中机械能保持不变
B.橡皮摆动到最低点时动能最小
C.橡皮在下降过程中,重力势能转化为动能
D.橡皮在上升过程中,重力势能转化为动能
15.在如图所示的简单机械中,属于费力杠杆的是( )
A. 羊角锤 B. 镊子
C. 天平 D. 开瓶器
16.如图所示,物体A、B的重分别为20N、10N,滑轮和绳子的重忽略不计,此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动,若用力F向左拉物体A,使物体A向左做匀速直线运动,则
A.F=20N B.F=10N C.F=5N D.F=30N
17.(2022·兰州)如图所示,斜面长10m,高4m。用平行于斜面F=50N的拉力,将重100N的物体,从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.利用此装置既可以省力,也可以省功
B.物体受到的摩擦力为50N
C.对物体所做的有用功为500J
D.该斜面的机械效率为
二、多选题
18.(2021·鞍山)如图所示,木块A、B、C叠放在水平地面上,在20N的水平拉力F作用下,起向右做匀速直线运动(不计空气阻力)。下列判断中正确的是( )
A.木块A不受摩擦力
B.木块C受到B对它向右的摩擦力为20N
C.木块C受到的重力与地面对C的支持力是一对平衡力
D.木块B受到的拉力与木块C受到的向左的摩擦力是一对相互作用力
19.(2019·泸州)三个相同的轻质弹簧,一端固定在容器底部,另一端分别与甲、乙、丙三个体积相同的实心球相连。向容器内倒入水,待水和球都稳定后,观察到如图所示的情况,此时乙球下方弹簧长度等于原长。下列判断正确的是( )
A.乙球的重力与它受到的浮力相等
B.甲球的重力大于它受到的浮力
C.甲、乙、丙三个球的密度大小关系为
D.甲、乙、丙三个球受到的浮力大小关系为
三、单选题
20.(2022八下·安次期末)如图所示,重为800N的物体在100N水平拉力F的作用下,以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s,滑轮组的机械效率为60%。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.拉力F做的功为400J B.物体与地面间的摩擦力为180N
C.额外功为240J D.拉力做功的功率为40W
四、填空题
21.(2023八下·滁州期中)如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计,物重,则弹簧测力计的示数为 ,弹簧测力计的示数为 。
22.一辆行驶的汽车车厢里挂着一个小球.当出现了如图所示的情景时,汽车在做 (选填“加速”、“匀速”或“减速’)运动.此时绳子对球的拉力和球受到的重力 (选填“是”、“不是”或“可能是”)一对平衡力.
23.(2022·凉山)某同学在小瓶里装一些带颜色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从管子上端吹人少量气体,就制成了一个简易的气压计(如图甲所示)。周末他带若简易气压计乘坐爸爸的轿车外出,轿车外形如图乙所示,当轿车在水平平直公路上高速行驶时,轿车对地面的压力 (选填“大于”“等于”或“小于”)轿车的重力:当轿车从山脚开到山顶时,不考虑温度改变,简易气压计玻璃管内水柱的高度会 (选填“上升”“下降”或“不变”)。
24.(2021·福建)如图,将一边长为10 cm的正方体木块放入装有某液体的圆柱形容器中、木块静止时露出液面的高度为2
cm,液面比放入前升高1 cm,容器底部受到液体的压强变化了80 Pa,则木块底部受到液体压强为 Pa,木块受到的浮力为 N。
25.(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。
26.(2021·眉山)如图所示,以O为转轴的轻质杠杆 , ,物体C重 ,底面积为 ,在杠杆A端与物体的上端中点用一根轻质硬棒连接,当在B端用 的动力F竖直向上拉时,杠杆 在水平位置平衡,该杠杆为 杠杆(选填“省力”、“等臂”或“费力”),此时物体C对水平地面的压强是 。
五、实验题
27.小明在探究“阻力对物体运动的影响”时,让小车从斜面顶端由静止自由下滑到底端,然后在三种水平表面上滑行,如图所示。
(1)实验中,每次均让小车从斜面上的同一位置由静止开始自由下滑,目的是使小车到达斜面底部时具有相同的 ,本实验用到的实验方法是 。
(2)实验中发现小车在木板表面滑行的距离最远,说明小车受到的阻力最 。
(3)假设水平面绝对光滑,小车不受任何阻力,小车从斜面上滑下后会在水平面上做 直线运动(选填“匀速”“减速”或“加速”)。
(4)用图丙所示装置,让同一小车从斜面的不同高度由静止开始自由下滑,与另一辆放置在水平板上的小车相撞,则还可以探究小车 的关系(选填答案序号:A.动能与质量B.动能与速度C.势能与质量)。
28.(2022·达州)某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块(不吸水)、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。
(1)如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤,最科学合理的实验顺序是 ;
(2)根据图中的实验数据可求出石块的密度为 kg/m3;(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(3)兴趣小组的同学换用不同的物体(不吸液体)或液体按科学合理的顺序进行了多次实验,由实验数据得出F浮 G排(选填“>”、“<”或“=”),从而验证了阿基米德原理的正确性;
(4)图丁步骤中,小石块逐渐浸入液体过程中(未接触溢水杯),液体对杯底的压强 (选填“逐渐变大”、“一直不变”或“逐渐变小”);
(5)如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,则图 步骤中可不使用弹簧测力计;
(6)其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,其他步骤无误,因而他会得出F浮 G排(小桶中液体所受重力)的结论。(选填“>”、“<”或“=”)
六、计算题
29.(2022·邵阳)2022年北京冬奥会,我国在多个比赛项目取得了重大突破,获得了多枚金牌,由此在国内掀起一股冰雪运动热潮。一天,小华和父母去滑雪场滑雪,已知小华和滑雪板的总质量为60kg,滑雪板与雪地的总接触面积为0.4m2,求:(g=10N/kg)
(1)小华和滑雪板的总重力;
(2)小华踏着滑雪板站在水平雪地上时,对雪地的压强。
30.(2020·西藏)为了丰富学生的课余生活,某学校开设了“实验拓展课”。如图(甲)是某一学习小组设计的“测量滑轮组机械效率”的实验装置图,图(乙)是物体上升高度h随时间t变化的关系图象,已知物体的重力G=36N,不计绳重及摩擦,手对绳自由端施加的拉力F=20N,求:
(1)0~2s内,滑轮组所做的有用功;
(2)该滑轮组的机械效率;
(3)0~2s内,拉力F的功率。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】A.匀速移动同一片树叶的力的大小是相同的,一只甲壳虫和一群蚂蚁匀速移动同一片树叶的力产生的效果等效,A不符合题意;
B.匀速地同一桶水的力的大小是相同的,一个同学和两个同学匀速地将同一桶水从地面搬到桌子上的力产生的效果等效,B不符合题意;
C.一般而言,一头牛将一辆轿车从泥沼中拉出来的力等于一群人将一辆卡车从泥沼中拉出来的力,因此这二个力产生的效果不同,C不符合题意;
D.两个人坐在一艘小船上,船受到的阻力与船的速度有关,当速度越快时,船受到的阻力越大,所以当船速不相同时,只有一个人划和两个人划的力不相等,此时一个力的作用效果和另外几个力同时作用的效果不同,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】可以根据“力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态”进行判断。
2.【答案】C
【知识点】质量及其特性
【解析】【解答】这个物体的重力;
A.一只小狗的质量大约5kg,故A不合题意;
B.一个小学生的质量大约30kg,故B不合题意;
C.两个鸡蛋的质量大约100g,故C符合题意;
D.一枝铅笔质量大约10g,故D不合题意。
故选C。
【分析】首先根据G=mg计算这个物体的质量,再对各个选项中物体的质量进行比较即可。
3.【答案】A
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【解答】若卫星绕地球做匀速圆周运动时,受到的所有外力同时消失,根据牛顿第一定律可知,卫星将做匀速直线运动,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】根据牛顿第一定律分析判断。
4.【答案】D
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】A.手对瓶的压力与瓶对手的压力,二者作用在两个物体上,肯定不是平衡力,故A错误;
B.瓶受到的重力在竖直方向,而手对瓶的压力在水平方向,二者不在同一直线上,肯定不是平衡力,故B错误;
C.瓶对手的摩擦力与手对瓶的摩擦力,二者作用在两个物体上,肯定不是平衡力,故C错误;
D.瓶受到的重力与手对瓶的摩擦力,二者大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,为一对平衡力,故D正确。
故选D。
【分析】平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上。
5.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.无论A是否做匀速运动,B对A的压力和接触面的粗糙程度不变,则B受到A的摩擦力不变,故A错误;
B.B保持静止状态,则它受到的测力计的拉力和A对B的摩擦力相互平衡,即二者大小相等,方向相反,那么A对B的摩擦力fAB=2N,方向水平向右,故B正确;
C.B对A的摩擦力与A对B的摩擦力为一对相互作用力,二者大小相等,方向相反,则B对A的摩擦力大小为2N,方向水平向左,故C错误;
D.物体A做匀速直线运动,它受到向右的拉力F=5N,B对A的摩擦力向左为2N,那么二者的合力为:5N-2N=3N,方向水平向右。此时地面对A的摩擦力与合力相互平衡,即二者大小相等,方向相反,即地面对A的摩擦力大小为3N,方向水平向左,故D错误。
故选B。
【分析】(1)根据影响滑动摩擦力的因素的知识判断;
(2)对B进行受力分析,根据平衡力的知识计算A对B的摩擦力大小,确定摩擦力的方向;
(3)根据相互作用力的原理计算B对A的摩擦力大小和方向;
(4)对A进行受力分析,根据平衡力的知识计算地面对它的摩擦力大小和方向。
6.【答案】C
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】滑雪运动员之所以穿着有较大底面积的滑雪板,是为了减小压力的作用效果,即减小压强,是在压力不变的情况下通过增大受力面积的形式来减小压强,与重力、压力、和摩擦力无关,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】压力一定时,增大受力面积,可以减小压强。
7.【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)a容器下口大 ,容器侧壁对液体产生向下的压力,则容器底部受到水的压力大于液体的重力。b容器下口小,容器侧壁会承担部分液体压力,则容器底部受到水的压力小于液体重力,即F1>F2;
(2)容器对桌面的压力等于容器和液体的总重力,即容器对桌面的压力相等。容器的底面积S1>S2,根据可知,容器对桌面的压强p1
【分析】(1)根据容器的形状比较容器底部受到压力的大小;
(2)首先根据F=G总比较容器对桌面的压力大小,再根据比较容器对桌面的压强大小。
8.【答案】D
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】A.将玻璃管稍微倾斜,水银槽里的水银会进入玻璃管,但玻璃管内外水银的高度差不变,测量结果不变,A符合题意;
B.将玻璃管稍微下压,管内外水银高度差变小,此时水银槽里的水银会进入玻璃管,待水银静止时,玻璃管内外水银的高度差与原来相同,测量结果不变,B不符合题意;
C.用密度更小的液体替代水银,根据公式p=ρ液gh可知,管内外液体的高度差会变大,但只要大气压不变,计算出的结果不变,C不符合题意;
D.玻璃管内混入空气,管内水银上方有气压,会使玻璃管内水银下降,高度差变小,测得的大气压数值变小,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】利用托里拆利利用大气压时,大试管倾斜、下降、液体密度减小,液面不会下降;试管中有空气时,液面降低。
9.【答案】B
【知识点】密度及其特性;浮力大小的计算
【解析】【解答】由于气泡上升过程中逐渐变大,故其体积逐渐变大,根据 阿基米德原理,可知浮力逐渐变大,气泡内部的气体的质量不变,体积逐渐变大,根据 可知密度逐渐变小,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】质量一定时,体积变大,密度减小;液体密度一定时,排开液体的体积越大, 受到的浮力越大。
10.【答案】B
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.当碗漂浮时,碗静止在水面上处于平衡状态,所受的浮力和重力二力平衡,浮力等于碗的重力,A不符合题意;
B.当碗漂浮时,根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力的大小等于物体排开液体所受的重力的大小,B符合题意;
CD.当碗沉底后,浮力小于自身重力,漂浮时浮力等于自身重力,所以沉底时所受的浮力小于漂浮时受到的浮力;根据阿基米德原理 ,碗沉底时排开水的体积小于它漂浮时排开水的体积,CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】漂浮时,浮力等于重力;物体受到的浮力的大小等于物体排开液体所受的重力的大小;沉底后,浮力小于自身重力;根据阿基米德原理 ,判断排开液体的体积的大小。
11.【答案】B
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.悬浮时,若要上浮需要减小自身重力,需从水舱向外排水,故A错误;
B.漂浮时,所受浮力等于重力,故B正确;
C.上浮过程中,潜艇排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它所受浮力不变,故C错误;
D.上浮过程中,潜艇所在的深度减小,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,它受到水的压强减小。根据F=pS可知,水对艇外底部压力减小,故D错误。
故选B。
【分析】(1)(2)根据物体的浮沉条件分析判断;
(3)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的大小变化;
(4)根据液体压强公式p=ρ液gh分析潜艇受到压力的变化,再根据F=pS比较潜艇受到压力的变化。
12.【答案】B
【知识点】功率的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】当物体在水平面上匀速运动时受到平衡力的作用,推力等于摩擦力,在摩擦力不变时,推力相等,图甲中的速度为,根据P=Fv,第二次速度增大,功率增大,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据物体的平衡状态判断受力,利用力和速度的大小计算功率。
13.【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】AC.谷爱凌离开跳台后,从低处运动到高处时,质量不变,速度减小,动能减小,从高处运动到低处时,质量不变,速度增大,动能增大,所以整个过程动能先减小后增大,C符合题意,A不符合题意;
BD.谷爱凌离开跳台后,从低处运动到高处时,质量不变,高度增大,重力势能增大,从高处运动到低处时,质量不变,高度减小,重力势能减小,所以整个过程重力势能先增大后减小,BD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】从低处运动到高处时,质量不变,速度减小,动能减小,高度增大,重力势能增大;从高处运动到低处时,质量不变,速度增大,动能增大,高度减小,重力势能减小。
14.【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能守恒条件
【解析】【解答】A.由于在摆动中,橡皮受到了空气阻力,故机械能不守恒,A不符合题意;
B.橡皮在最低点时,高度最低,速度最快,所以重力势能最小,动能最大,B不符合题意;
C.橡皮在下降过程中,重力势能减小,动能增加,即重力势能转化为动能;C符合题意;
D.橡皮在上升过程中,重力势能增加,动能减小,是动能转化为重力势能;D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】下降过程中,重力势能减小,动能增加,重力势能转化为动能。
15.【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.羊角锤的锤头弯曲处为支点,阻力左右在豁口处,动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故A不合题意;
B.镊子的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B符合题意;
C.天平的转轴为支点,两个托盘到转轴的距离相等,即动力臂等于阻力臂,为等臂杠杆,故C不合题意;
D.开瓶器与瓶盖上表面接触的位置为支点,阻力作用在瓶盖边缘,动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故D不合题意。
故选B。
【分析】比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类。
16.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】当物体水平向右做匀速直线运动时,物体A受到的摩擦力与绳子上的拉力相互平衡,即f=F拉。滑轮组上承担重力的绳子段数n=2,则绳子上的拉力F拉=;
那么A受到的摩擦力f=5N;
当物体A向左做匀速直线运动时,它受到向左的拉力F,向右的摩擦力f和绳子上的拉力F拉。
根据平衡力的知识得到:F=f+F拉=5N+5N=10N。
故选B。
【分析】当物体水平向右做匀速直线运动时,根据平衡力的知识计算A受到的摩擦力。当物体A向左做匀速直线运动时,再次根据平衡力的知识计算拉力即可。
17.【答案】D
【知识点】机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】A.使用任何机械都不省功,所以利用此装置不能省功,A不符合题意;
BC.由题意知,将物体从斜面底端匀速拉到顶端所做的有用功W有=Gh=100N×4m=400J
所做的总功W总=Fs=50N×10m=500J
额外功W额=W总-W有=500J-400J=100J
物体所受的摩擦力
BC不符合题意;
D.该斜面的机械效率
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据物体的重力和高度的乘积,计算有用功;根据力和距离的乘积计算功;有用功和总功的比值, 计算机械效率;总功和有用功的差,计算额外功;结合距离计算摩擦力。
18.【答案】A,B
【知识点】力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】A.由图知:用20N的水平拉力F拉木块B,使A、B、C一起向右做匀速直线运动,A、B、C均处于平衡状态,不计空气阻力,木块A由于惯性,随木块B一起向右做匀速直线运动,在水平方向上不受摩擦力的作用,A符合题意;
B.木块B受到水平向右的拉力,同时受到木块C对B的水平向左的摩擦力,这两个力是平衡力,大小相等,即木块B受到的摩擦力大小为20N,由于力的作用是相互的,则木块B对木块C有水平向右的摩擦力,大小为20N,B符合题意;
C.地面对C的支持力的大小等于A、B、C三个木块的重力之和,大于木块C的重力,木块C受到的重力与地面对C的支持力不是一对平衡力,C不符合题意;
D.木块C受到向左的摩擦力的施力物体是地面,与木块B受到的拉力不是一对相互作用力,D不符合题意。
故答案为:AB。
【分析】物体间没有相互运动和运动趋势时,不产生摩擦力;物体匀速直线运动时,收到平衡力,二力平衡时,力的大小相等。
19.【答案】A,C
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理
【解析】【解答】根据题意可知,乙球下方弹簧长度等于原长,则弹簧对乙球没有作用力;
观察如图情况可知,甲球下方弹簧长度大于原长,则弹簧对甲球有向下的拉力F拉;
丙球下方弹簧长度小于原长,则弹簧对丙球有向上的支持力F支;
由题知,三个球处于静止,所以F甲=G甲+F拉,F乙=G乙,F丙=G丙-F支,
比较可知,F甲>G甲,F乙=G乙,F丙<G丙,
已知三个实心球体积相同,由于三个球浸没在同种液体中,则排开液体的体积相同,
根据F浮=ρ液V排g可知,它们受到的浮力:F甲=F乙=F丙;
所以三个球的重力关系为:G甲<G乙<G丙;
根据重力公式可知,三个球的质量关系为:m甲<m乙<m丙;
已知三个球的体积相同,根据ρ= 可知:ρ甲<ρ乙<ρ丙;
由上分析可知:AC符合题意,BD不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】根据F浮=ρ液V排g可知它们受到的浮力大小关系,再结合弹簧的状态对小球进行受力分析,得出三个球的质量关系,最后根据密度计算公式ρ= 可知密度关系.
20.【答案】B
【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】【解答】A.物体在水平地面上移动的距离为s物=vt=0.2m/s×10s=2m
由图可知,动滑轮上有3段受力的绳子,则绳子自由端移动的距离为s=ns物=3×2m=6m
拉力F做的总功为W总=Fs=100N×6m=600J
A不符合题意;
B.滑轮组的机械效率为
所以物体与地面间的滑动摩擦力为f=3ηF=3×60%×100N=180N
B符合题意;
C.有用功为W有用=f s物=180N×2m=360J
额外功为W总-W有用=600J-360J=240J
C不符合题意;
D.拉力做功的功率为
D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据速度和时间的乘积,计算路程;利用力和距离的乘积,计算做功多少;根据物体受到的力和对应的距离的乘积,计算有用功;总功和有用功的差,计算额外功,功和时间的比值,计算功率。
21.【答案】;
【知识点】力作用的相互性
【解析】【解答】已知物体的重力为5N,对弹簧测力计的拉力为5N,测力计示数为5N;弹簧测力计B受到的拉力为5N。
【分析】弹簧测力计示数的大小,是挂钩上的拉力大小。
22.【答案】加速;不是
【知识点】惯性及其现象;平衡力的辨别
【解析】【解答】(1)当汽车加速或减速时,由于惯性,小球会保持原来的速度不变。根据图片可知,小球向后摆动,说明车辆的速度大于小球的速度,那么汽车在做加速运动。
(2)小球的重力在竖直方向,而拉力在斜向上方向,二者不在同一直线上,肯定不是平衡力。
【分析】(1)根据惯性的知识分析解答;
(2)平衡力的条件:大小相等,方向相反、作用在同一物体和同一直线上。
23.【答案】小于;上升
【知识点】大气压强的测量方法;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当轿车在水平平直公路上高速行驶时,轿车上方的空气流速较快,压强较小,轿车下方的空气流速较小,压强较大,因此是轿车产生向上的升力,轿车对地面的压力小于轿车的重力。
因为大气压是随高度的升高而降低的,当轿车从山脚开到山顶时,瓶外的大气压减小,瓶内气压大于瓶外的气压,液柱就会在瓶内压强的作用下而上升。
【分析】流体在流速大的地方压强小,压力也会减小;大气压随海拔高度的增大而减小。
24.【答案】640;6.4
【知识点】液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】木块放入液体后,液面升高的高度 ,容器底部受到液体的压强变化 ,由 可知,液体密度
木块边长10cm,静止时露出液面的高度为2cm,所以木块底浸在液体中的深度
木块底部受到液体压强
木块排开的液体的体积
木块受到的浮力
【分析】根据液体压强的变化量,结合液体深度的变化量,可以计算液体的密度;根据液体密度和深度,可以计算液体压强;结合液体密度和排开液体的体积,可以计算物体受到的浮力。
25.【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。
26.【答案】省力;3×104
【知识点】压强的大小及其计算;杠杆的分类
【解析】【解答】由图示知,杠杆在水平位置平衡时,动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆。据杠杆的平衡条件知F1 OA=F OB
据题意有AB=4OA
那么OB=3OA
所以F1 OA=120N 3OA
解得,杠杆A端受到的力F1=360N
此时,物体C受到竖直向下的重力、硬棒对它竖直向下的力和支持力的作用处于平衡状态,所以C对水平地面的压力F压=G+F1=240N+360N=600N
C对水平地面的压强
【分析】(1)根据杠杆平衡条件比较动力臂和阻力臂大小确定杠杆的类型;
(2)由第一问的杠杆平衡条件求出拉物体C的力,然后对C进行受力分析运用三力平衡求出C对水平面的压力大小,最后运用压强公式P=求出 物体C对水平地面的压强 大小。
27.【答案】(1)速度(动能);控制变量法
(2)小
(3)匀速
(4)B
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)实验中,每次均让小车从斜面上的同一位置由静止开始自由下滑,目的是使小车到达斜面底部时具有相同的速度,本实验用到的实验方法是控制变量法。
(2)实验中发现小车在木板表面滑行的距离最远,则小车速度减小的越慢,即说明小车受到的阻力最小。
(3)假设水平面绝对光滑,小车不受任何阻力,则小车的速度不会减小,则小车从斜面上滑下后会在水平面上做匀速直线运动。
(4)用图丙所示装置,让同一小车从斜面的不同高度由静止开始自由下滑,与另一辆放置在水平板上的小车相撞,则还可以探究小车动能的关系。
【分析】(1)小车到达斜面底端时的速度与它在斜面上的高低有关,即高度越大,则小车的速度越大。探究某个因素对物理量的影响时,需要控制其它因素相同,这就是控制变量法。
(2)小车受到的阻力越小,速度减小的越慢,那么运动距离越长;
(3)根据牛顿第一定律分析解答。
(4)通过小车被撞击后运动的距离比较小车动能的大小。让同一小车从斜面的不同高度由静止开始自由下滑,则小车到达水平面上时的速度不同,此时控制质量相同,可以探究动能与速度的关系,据此分析解答。
28.【答案】(1)丙、甲、丁、乙
(2)2.8×103
(3)=
(4)一直不变
(5)丁
(6)>
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】(1)为避免石块沾水导致测量石块质量偏大,应先在空气中测出石块的质量,再将石块浸入水中;在测石块重力后为避免取下石块测空小桶的重力,在测石块重力之前先测出小桶的重力。则实验顺序为:先测空小桶的重力,再测小石块的重力,然后用弹簧测力计提着小石块放入液体中读出测力计的示数,最后测出小桶和溢出水的总重力。即最科学的实验顺序是丙、甲、丁、乙。
(2)由公式F浮=ρ水gV排可得石块的体积
石块的质量
则石块的密度为
(3)由实验步骤甲丁可知,物体浸在液体中时受到的浮力F浮=2.8N-1.8N=1N
由实验步骤乙丙可知,物体排开液体的重力G排=2N-1N=1N
所以可得出F浮=G排,即浸在液体中的物体所受浮力的大小等于排开液体的重力。
(4)图丁步骤中,小石块逐渐浸入液体过程中,容器中的液面始终与溢水口齐平,液面的高度不变,由p=ρgh可知,液体对容器底的压强一直不变。
(5)如果换用密度小于液体密度的物体,物体放入液体中后,物体静止时漂浮,物体所受浮力与其重力大小相等,弹簧测力计的示数将变为0,因此图丁可不使用弹簧测力计。
(6)每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,则会导致溢出的水偏少,即G排偏小,而用测重法测得的浮力与液体是否装满无关,因此会出现F浮>G排。
【分析】(1)探究浮力和排开液体重力关系时,先测量空桶、物体的重力,再测量物体浸入液体中的拉力和排开液体的重力;
(2)根据物体的重力计算质量,利用浮力和液体密度计算排开液体的体积;利用质量和体积的比值, 计算密度;
(3)根据多次实验可以探究浮力和排开液体的重力相等;
(4)物体在液体中受到的浮力和深度无关;液体压强和液体密度、深度有关;
(5)当物体在液体中漂浮时,不用测力计拉动物体;
(6)溢水杯若没满,排开液体的重力偏小。
29.【答案】(1)解:小华和滑雪板的总重力为
(2)解:小华踏着滑雪板站在水平雪地上时,对雪地的压力等于总重力,对雪地压强为
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力;
(2)利用压力和受力面积的比值, 计算压强。
30.【答案】(1)解:由图乙可知,2s时,物体上升0.2m,有用功W有=Gh=36N×0.2m=7.2J
答:0~2s内,滑轮组所做的有用功是7.2J
(2)解:滑轮组的动滑轮绕3段绳,总功W总=Fs=F×3h=20N×3×0.2m=12J
滑轮组的机械效率 =60%
答:该滑轮组的机械效率是60%
(3)解:0~2s内,拉力F的功率 =6W
答:0~2s内,拉力F的功率是6W。
【知识点】功率的计算;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)利用物体的重力和高度的乘积可以计算有用功;(2)利用拉力和移动的距离的乘积计算总功,利用有用功和总功的比值计算机械效率;(3)功和时间的比值计算功率的大小。
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