2022-2023学年重庆市云阳县八年级(下)期末物理试卷
一、选择题(本大题共13小题,共39分)
1.以下对生活中常见现象的描述,合理的是( )
A. 一个标准大气压约为
B. 一名中学生受到的重力约为
C. 八年级物理课本的质量约为
D. 一名中学生双脚站立时对水平地面的压强约为
2.手托物理课本的小明静止站在水平地面上,以下所描述的各力中,不属于弹力的是( )
A. 地球对小明的引力 B. 地面对小明的支持力
C. 小明对地面的压力 D. 小明对课本的支持力
3.以下说法正确的是( )
A. 物质由分子或原子组成
B. 闻到花香是因为分子间有相互作用力
C. 当物体的温度为时,分子会静止不动
D. 两个物体只有物态相同才可能发生扩散现象
4.下列说法正确的是( )
A. 运动的物体不受力会慢慢停下来 B. 物体只要运动,就一定受到力的作用
C. 牛顿第一定律能用实验直接证明 D. 一切物体,无论是否运动都具有惯性
5.小华在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,将它先后置于水平桌面上甲、乙两杯液体中,铅笔竖直静止时的情形如图所示,则( )
A. 甲液体的密度较大
B. 铅笔在甲液体中受到的合力较大
C. 从液体中取出铅笔时,该容器对桌面的压强将减小
D. 铅笔在乙液体中所受浮力与铅笔所受重力是相互作用力
6.如图所示情景中,属于增大压强的是( )
A. 坦克的宽大履带
B. 铁轨铺在枕木上
C. 书包的宽背带
D. 啄木鸟的尖喙
7.图中属于应用连通器原理的是( )
A. 拦河大坝 B. 船闸
C. 液压千斤顶 D. 形管压强计
8.如图所示事例中,属于利用大气压的是( )
A. 图甲,飞机机翼做成上凸下平
B. 图乙,下水道弯管用“水封”来阻隔臭气
C. 图丙,用吸管将饮料吸入口中
D. 图丁,利用形管压强计探究液体压强规律
9.如图所示的简单机械中,使用时一定费力的是( )
A. 镊子 B. 起子
C. 钳子 D. 动滑轮
10.如图所示,用滑轮组将重的重物在内匀速竖直提升,动滑轮重,不计绳重、摩擦和空气阻力,则( )
A. 绳子自由端拉力大小为
B. 滑轮组的机械效率约为
C. 提升重物的过程中所做的有用功为
D. 只将重物变成时,滑轮组的机械效率不变
11.上完体育课,体育委员小明将一筐实心球提回器材室。若筐及实心球的总重为,小明提着这筐实心球在操场的水平跑道上匀速行走后,通过竖直高度为的阶梯到达器材室。下列说法正确的是( )
A. 小明通过阶梯过程中对这筐实心球做功为
B. 小明通过操场过程中对这筐实心球做功为
C. 整个过程中,小明对这筐实心球做功为
D. 整个过程中,小明对这筐实心球做功为
12.如图所示,上、下叠放在一起的实心匀质正方体、静置于水平地面上。对的压强和对地面的压强之比为:,、的边长之比::,则、的密度之比为( )
A. : B. : C. : D. :
13.如图所示,重、底面积为的圆柱形薄壁容器静置于水平桌面上。容器高,内有高的水。用一质量和体积均不计的轻杆悬挂一底面积为、密度为的圆柱体均不吸水,以的速度匀速向下移动,从圆柱体下端接触水面开始计时,时圆柱体刚好完全浸没,则( )
A. 圆柱体的高为
B. 当时,圆柱体所受浮力大小为
C. 当时,水对容器底的压强为
D. 圆柱体完全浸没后未触底,容器对桌面的压力大小为
二、非选择题(共61分)
14.著名的科学家______发现:浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力;______实验第一次测出了一标准大气压的数值。
15.如图所示,在摩托车无动力飞跃特技表演中,运动员从高处平台末端水平飞出,落在水平地面上。不计空气阻力,运动员包含摩托车在下落过程中,其重力势能______ ,机械能______ 。均选填“增大”、“减小”或“不变”
16.如图所示,弹簧测力计和细线的重力以及一切摩擦均不计,滑轮均为定滑轮,重物均静止且重。则弹簧测力计所受合力大小为______ ,弹簧测力计的示数为______ 。
17.小刚在粗糙程度处处相同的水平地面上用水平推力推着木箱从静止开始运动,木箱受到的推力如图甲所,木箱的运动情况如图乙所示。第时,木箱所受摩擦力大小为______ ,时间段内,推力对木箱做功为______ 。
18.如图是钓鱼竿的简化示意图,手的力作用在点,绕支点将钓鱼竿在竖直面内顺时针转动,将鱼拉出水面。钓鱼竿可看作一个______ 选填“省力”、“费力”或“等臂”杠杆。要使钓起鱼时相对更省力一些。钓鱼者两只手之间的距离应______ 选填“增大”或“减小”一些。
19.如图所示,一个重、底面积为的梯形薄壁容器放在水平桌面上,容器内高,容器中最多可以装水,当容器中装满水时,水对容器底部的压力大小为______ ,容器对水平桌面的压强为______ 。
20.如图所示,将装满水的溢水杯放到水平电子秤上,用一根质量和体积均不计的细线系住物块均不吸水,将其缓慢浸入水中,浸没后继续缓慢向下移动但未触底。整个过程中,水对溢水杯底的压强______ ,电子秤示数______ 。均选填“变大”、“变小”或“不变”
21.如图所示,轻质杠杆可绕中点转动,质量为、边长为的正方体置于水平地面上,并用轻质细线与杠杆左端处连接。当在杠杆右端处施加一个 ______ 的竖直拉力时,杠杆在水平位置平衡,且正方体对地面的压力恰好为零;若保持力大小和方向不变,将其向左移到中点处时,正方体对地面的压强 ______ 。
22.如图甲所示,一个密度为的正方体物块水平放置在方形容器中,物块与容器底部不密合。以恒定水流向容器内注水,容器中水的深度随时间变化的关系如图乙所示,则时间段内,水对物块下表面的压力______ 选填“变大”、“变小”或“不变”。若,则物块的底面积与容器底面积之比为______ 用和表示。
23.画出图中放在斜面上物体所受重力的示意图。
24.在如图中,是杠杆的支点,画出力的力臂,并用字母表示。
25.某实验小组通过实验“探究杠杆的平衡条件”,以下是部分实验过程:
序号
将杠杆及支架放在水平桌面上,在不挂钩码的情况下,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在______ 位置平衡,这样做的目的是______ 。
接下来,如图所示,在杠杆两侧、处挂钩码,使杠杆在水平位置平衡,多次实验,记录数据如表所示每个钩码重,杠杆质量不计且刻度分布均匀。通过数据分析,认为只有满足且,杠杆才能平衡,你认为该结论是______ 选填“正确”或“错误”的。
若在图中杠杆左侧处再挂个相同的钩码即处共个钩码,那么应该将右侧处的个钩码向右移动______ 格,杠杆才会在水平位置再次平衡。
如果在图中杠杆左侧处用一个弹簧测力计沿虚线方向拉杠杆,替代处所挂的个钩码,并使杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将______ 。
26.如图是利用形管压强计“探究影响液体内部压强大小因素”的实验过程。其中图杯中装的是浓盐水,图到图杯中装的都是水。
实验前,用手轻轻按压几下形管压强计金属盒上的橡皮膜,发现形管中的液体能灵活升降,说明该装置______ 。
将形管压强计的金属盒浸入液体中一定深度,转动橡皮膜朝向,均能观察到形管中液体存在高度差,说明在液体中的______ 存在压强。
做和两次实验,是为了探究液体内部压强大小跟液体的______ 是否有关。
通过______ 三次实验,可以说明在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强大小______ 。
通过三次实验,可以说明液体内部压强大小跟液体的______ 有关。
根据上述实验探究的正确结论和相关物理知识可以判断:将图甲中的密闭盛水容器倒置后如图乙所示,水对容器底部的压强将______ ,水对容器底部的压力将______ 。
27.图是小聪“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验,请你帮他解决实验中遇到的问题。
由图乙可知,弹簧测力计的示数为______ 。
比较______ 两图可知,物体在液体中所受浮力大小跟物体排开液体的体积有关。
通过比较乙、丁两图得出结论:物体在液体中所受浮力大小跟物体浸在液体中的深度有关。据此得出的这一结论是______ 选填“正确”或“错误”的,原因是______ 。
该实验所用的实心匀质物体不吸水,则其密度为______ 。
小明利用电子秤也进行了一些测量。如图所示,电子秤放在水平桌面上,实验中使用的是相同烧杯含杯中水和同一实心匀质木块。
木块浸没在水中时受到的浮力大小为______ 。
木块的质量为______ 。
由上述实验可计算出,木块的密度为______ 。
若实验测得的木块密度与真实值相比偏大,可能的原因是______ 。
28.如图是刚刚面市的一款高端国产新能源纯电轿跑车仰望,该车科技感极强,被称为“能跳高和跳舞的汽车”,质量为,最大功率可达。若该车水平匀速行驶时所受阻力大小为车重的倍,该车静止时与水平地面的接触面积为,求:
该车水平匀速行驶时的牵引力大小;
该车静止时对水平地面的压强。
29.如图所示,一辆汽车水平匀速行驶,通过滑轮组将深井中的物体从井底拉至井口,该过程中,轻绳均始终拉直。已知井深,物体重。汽车对轻绳的拉力。物体体积及汽车所受阻力均忽略不计,求:
将物体从井底刚好拉到井口过程中汽车通过的路程;
滑轮组的机械效率;
若物体以的速度匀速竖直上升,汽车牵引力的功率。
30.一实心长方体由匀质木块与某种特殊均匀材料上、下粘合而成。该长方体的底面积为、高为,木块高为、密度为。现将长方体竖直静止漂浮于盛水容器中,如图所示,长方体露出水面的高为,容器内底面积为。求:
此时长方体下表面受到水的压力大小;
若将长方体露出水面的部分切下并取走,待剩余部分重新静止后,水对容器底的压强变化量;
将木块上端水平切去多少高度时,长方体剩余部分恰好能不沉底?
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:一个标准大气压约为 ,选项错误;
B.一名中学生的质量约为,由重力公式计算得到重力约为,选项正确;
C.八年级物理课本的质量约为,选项错误;
D.一名中学生双脚站立时对水平地面的压强约为 ,选项D错误。
故选B。
本题属于估算题以及生活实际的题目,一个标准大气压大约有十的五次方数量级;中学生的质量大约有五十千克左右;物理课本大约是三四个鸡蛋重,可以估算出大约的质量为多少;中学生对地面的压强可以用中学生的重力除以双脚与地的接触面积来估算。
本题属于估算题以及生活实际的题目,考查学生对生活中的物理问题的观察和思考,虽然是基础题型,但是也很有意义。
2.【答案】
【解析】解:地球对小明的引力属于万有引力,不属于弹力,所以选项正确。
B.地面对小明的支持力是由于地面受到力的作用发生弹性形变而产生的弹力,所以选项错误;
C.小明对地面的压力是小明与地面接触的部位发生弹性形变而产生的弹力,所以选项错误;
D.小明对课本的支持力是小明与课本接触的部位发生弹性形变而产生的弹力,所以选项错误。
故选A。
弹力是由于物体发生弹性形变而产生的力,包括推力、拉力、压力、支持力等。地球对人的吸引力是万有引力,不属于弹力。
本题考查的是弹力的判断,属于基础题型,比较简单。
3.【答案】
【解析】解:、物质由分子构成,有些物质的分子是单原子分子,所以有些物质也可以说是由原子组成,故A正确;
B、闻到花香是由于分子在不停地做无规则运动,发生了扩散现象,故B错误;
C、分子永不停息地做无规则运动,任何温度下分子都在运动,故C错误;
D、不同物体之间如液体与气体之间,固体与液体之间都有可能发生扩散现象,故D错误。
故选:。
分子动理论:物质是由分子或者原子构成的;一切物质的分子都在不停地做无规则运动;分子间存在着相互作用的引力和斥力。
此题考查了分子动理论的内容,难度不大,属基础题。
4.【答案】
【解析】解:、运动的物体不受力会保持原来的运动状态不变,不会慢慢停下来,故A错误;
B、根据牛顿第一定律,当物体做匀速直线运动时,可能不受力的作用,故B错误;
C、牛顿第一定律是在实验的基础上推理概括得出的,不能用实验验证,故C错误;
D、一切物体无论是否运动、是否受力都具有惯性,故D正确。
故选:。
力是改变物体的运动状态的原因,不是维持物体运动的原因;
物体在不受力的作用时保持静止状态或匀速直线运动状态,物体的运动不需要力来维持;
牛顿第一定律是在实验的基础上推理概括得出的规律;
物体具有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,惯性是物体本身的一种性质,任何物体都具有惯性,质量是衡量物体惯性大小的唯一量度。
本题主要考查了对力与运动关系的理解,对牛顿第一定律内容及得出过程的认识以及惯性的理解等,属基础题。
5.【答案】
【解析】解:、铅笔在甲、乙两种液体中都漂浮,铅笔所受浮力都等于铅笔重,即浮力相等,根据知,当相同时,大的液体密度小,由图知甲的大,所以甲的密度小,故A错误;
B、铅笔在甲、乙液体中都处于静止状态,所受合力均为零,故B错误;
C、从液体中取出铅笔时,桌面受到的压力会变小,受力面积不变,由知该容器对桌面的压强减小,故C正确;
D、铅笔在乙液体中处于静止状态,所受浮力与铅笔所受重力是一对平衡力,故D错误。
故选:。
铅笔在甲、乙两种液体中都漂浮,所受浮力都等于铅笔重,受浮力相等,再结合阿基米德原理分析即可;
平衡力的合力为零;
从液体中取出铅笔时,桌面受到的压力会变小,受力面积不变,由判断出该容器对桌面压强的变化;
二力平衡条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,则这两个力平衡。
本题考查了浮沉条件、力与运动的关系、压强公式的应用以及平衡力的应用等知识,是一道综合题。
6.【答案】
【解析】解:、坦克的宽大履带,在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A错误;
B、铁轨铺在枕木上,在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B错误;
C、书包的宽背带,在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C错误;
D、啄木鸟的尖喙,在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D正确。
故选:。
增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释,提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。
7.【答案】
【解析】解:、拦河大坝上窄下宽是因为液体内部的压强随深度的增大而增大,与连通器无关,故A错误;
B、船闸的上游与闸室下面通过阀门相通,当下游阀门关闭,上游阀门打开,上游与闸室内的水位逐渐相平,打开上游闸门,船就可以进入闸室;同理,船再进入下游,就通过了船闸,船闸使用了连通器原理,故B正确;
C、液压千斤顶两个容器都不开口,不是连通器,故C错误;
D、形管压强计的底部连通,上端不都是开口的,所以不是连通器,故D错误;
故选:。
根据连通器:上端开口下端连通的容器。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的。
本题考查生活中常见的连通器原理的应用,属于基础题。
8.【答案】
【解析】解:、飞机的机翼做成上凸下平的形状,在飞行时机翼上方的空气流速大、压强小,机翼下方的空气流速小、压强大,所以机翼受到一个向上的压强差,从而产生向上的升力,与大气压无关,故A不合题意;
B、下水道弯管用“水封”来阻隔臭气利用的是连通器原理,与大气压无关,故B不合题意;
C、当用嘴吸吸管的空气时,吸管内的气压降低,低于外界大气压,则饮料是在大气压的作用下被压入口中的,利用的是大气压,故C符合题意;
D、压强计是通过形管中液面的高度差来反映被测压强大小的,高度差越大,说明液体压强越大,与大气压无关,故D不合题意。
故选:。
大气压的利用一般都是在某处使气压降低,然后在外界大气压的作用下,产生了某种效果。
本题考查了学生对大气压的应用的了解与掌握,利用大气压的生活例子是很多的,学习时,多举例、多解释。物理学习的过程中,要多注意观察身边的物理现象,尽可能的用我们所学过的知识去试着解释。
9.【答案】
【解析】解:
A、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
B.起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
C、钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
D、动滑轮,实质是动力臂等于二倍阻力臂的杠杆,属于省力杠杆。
故选:。
结合图片和生活经验,找出支点,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
本题考查的是杠杆的分类,主要包括以下几种:省力杠杆,动力臂大于阻力臂;费力杠杆,动力臂小于阻力臂;等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。
10.【答案】
【解析】解:、由图可知,不计绳重和摩擦,绳子自由端拉力:
,故A错误;
、绳子自由端移动的距离:,
拉力做的总功为:,
有用功为:,故C错误;
滑轮组的机械效率:,故B正确;
D.不计绳重和摩擦,则滑轮组的机械效率为:,
因此当物重变大时,机械效率变大;所以当提升重物的重力为时,滑轮组的机械效率变大,故D错误。
故选:。
由图可知,利用不计绳重和摩擦时求绳子自由端拉力;
绳子自由端移动的距离,利用求有用功,利用求拉力做的总功,利用求滑轮组的机械效率;
利用不计绳重和摩擦时分析解答。
本题考查了使用滑轮组时绳子的拉力、有用功、总功、额外功和机械效率的计算,利用好不计绳重和摩擦时是关键。
11.【答案】
【解析】解:、小明通过阶梯过程中对这筐实心球做功,选项A错误;
B、小明通过操场过程中,有力作用在物体上,在力的方向上没有通过距离,对这筐实心球做功为零,选项B错误;
、整个过程中,小明对这筐实心球做功为 ,选项C正确,选项D错误。
故选:。
做功包括两个必要因素: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。
本题主要考查了功的计算,基础题目。
12.【答案】
【解析】解:由对的压强和对地面的压强之比为:知,
,解得,即,
A、的体积之比为:,
则、的密度之比为:
:,故A正确。
故选:。
由对的压强和对地面的压强之比为:知,,算出、的质量之比;
根据算出、的体积之比,由密度公式算出、的密度之比。
本题考查了密度公式和重力公式、压强公式的应用,要注意物体对水平面的压力和自身的重力相等。
13.【答案】
【解析】解:、根据题意,圆柱体每秒向下移动为:,水面升高的高度为,故时,水面上升刚好到达容器口,时,圆柱体向下移动,水面上升,此时圆柱体刚好完全浸没,故圆柱体的高为,故A错误;
B、时,圆柱体向下移动,水面上升,圆柱体浸入水中的深度为,此时圆柱体所受浮力大小为:
,故B错误;
C、时,圆柱体向下移动,水面上升,此时水深,水对容器底的压强为:
,故C错误;
D、圆柱体完全浸没后未触底,水面高度保持不变,水深仍为,水对容器底的压力大小为:
,容器重,故容器对桌面的压力大小为,故D正确。
故选:。
根据题意,由算出圆柱体每秒向下移动的距离,由算出水面升高的高度,进而判断出时,水面上升的高度,此时刚好到达容器口,进而算出时圆柱体向下移动的距离和水面上升的高度,再判断出圆柱体的高度;
根据圆柱体每秒向下移动的距离算出时圆柱体向下移动的距离和水面上升的高度以及圆柱体浸入水中的深度,根据算出此时圆柱体所受浮力大小;
由知时,圆柱体向下移动和水面上升的高度,判断出此时水的深度,由压强公式算出水对容器底的压强;
圆柱体完全浸没后未触底,水面高度保持不变,水深不变,由算出水对容器底的压力,已知容器重,算出容器对桌面的压力大小。
本题考查知识点比较多,压强的计算,浮力的计算及其公式变形,属于难题。
14.【答案】阿基米德;托里拆利
【解析】解:浸在液体中的物体,受到液体向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。这一规律最早是希腊科学家阿基米德提出的,后人称为阿基米德原理;
意大利科学家托里拆利最早较精确测出了大气压的数值。
故答案为:阿基米德;托里拆利。
根据对物理学家阿基米德、托里拆利及其成就的掌握作答。
此题考查的是我们对物理学家成就的了解,属于物理学史的考查,是一道基础题。
15.【答案】减小 不变
【解析】解:运动员包含摩托车在下落过程中,重力势能转化成动能,动能增大,重力势能减小。若不计空气阻力,机械能不变。
故答案为:减小;不变。
动能大小与质量和速度有关,重力势能的大小与质量和高度有关。动能和势能统称机械能。
此题考查了动能和势能的转化,要注意不考虑空气阻力机械能守恒。
16.【答案】
【解析】解:因为物重,所以弹簧测力计受到向右的拉力,静止,向左受的拉力也是,示数也为;
同理,测力计两端受的力都是,示数也为。
故答案为:;。
当弹簧测力计受到平衡力时静止,在挂钩和拉环上施加大小相等、方向相反的力时,测力计示数显示其中一个力的大小;定滑轮的工作特点是只改变力的方向,不改变力的大小。
此题考查了二力平衡条件的应用,根据物体处于静止状态,得出物体受平衡力的作用,从而得出测力计的示数,同时涉及到了定滑轮的特点。
17.【答案】
【解析】解:由图甲、乙可知,时间段内,木箱做匀速直线运动,由二力平衡可得木箱所受滑动摩擦力大小为:。在第时,木箱做加速运动,所受摩擦力也为滑动摩擦力,而滑动摩擦力只与物体所受的压力和接触面的粗糙程度有关,与运动速度和推力大小无关,故此时木箱所受摩擦力大小仍为;
时间段,木箱移动的距离为:,所以推力对木箱做的功为:
。
故答案为:;。
通过乙图判断物体做加速运动还是匀速运动,若匀速运动则推力等于摩擦力从而得到摩擦力大小,而滑动摩擦力与推力无关,所以可以进一步得到加速阶段的摩擦力等于匀速阶段的摩擦力;
推力做功可用公式计算得到。
本题考的是图像分析题,并考到滑动摩擦力的大小的分析和做功计算,难度适中。
18.【答案】费力 增大
【解析】解:点为杠杆的支点,动力作用在点,结合图可知动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡公式可分析判断得到钓鱼竿为费力杠杆;在阻力及阻力臂不变的情况下,要减小动力,可以增大动力臂,即可增大间的距离。
故答案为:费力;增大。
省力杠杆还是费力杠杆是看动力臂和阻力臂的大小关系,动力臂大于阻力臂则省力,小于阻力臂则费力,因此增大动力臂会更省力。
本题考的是杠杆的分类和杠杆平衡条件的应用,属于基础题。
19.【答案】
【解析】解:当容器中装满水时,水对容器底部的压强:,
由可知,水对容器底部的压力:;
容器内水的重力:,
容器对水平桌面的压力:,
容器对水平桌面的压强:。
故答案为:;。
根据求出水对容器底部的压强,根据求出水对容器底部的压力;
容器对水平桌面的压力等于容器自身的重力和容器内水的重力之和,根据求出容器对水平桌面的压强。
本题考查液体压强公式以及压强定义公式的应用,知道液体对容器底部的压力不等于液体自身的重力是解题的关键。
20.【答案】不变 不变
【解析】解:溢水杯已经装满水,物块浸入水中,溢水杯中水的深度不变,根据公式可知,水对溢水杯底的压强不变;
根据可知,物块受到的浮力等于溢出水的重力,所以溢水杯对电子秤的压力不变,电子秤的示数等于溢水杯重与水对溢水杯底压力的合力,故电子秤示数不变。
故答案为:不变;不变。
溢水杯已经装满水,物块浸入水中,溢水杯中水的深度不变,根据公式可知水对溢水杯底的压强;
根据可知,物块受到的浮力等于溢出水的重力,从而可知溢水杯对电子秤压力的变化情况。
本题考查了阿基米德原理、称重法的应用,有一定的难度。
21.【答案】
【解析】解:正方体的重力为:
为杠杆的中点,该杠杆为等臂杠杆,当在处施加一个竖直拉力时,且正方体对地面的压力恰好为零,说明绳子对正方体的拉力大小等于,由力的相互性,绳子作用在杠杆端的力为,根据杠杆平衡条件,因为等臂杠杆,可知拉力大小等于绳子作用在杠杆端的力,即
力大小、方向不变地移到点,根据杠杆的平衡条件有:
即
故F;根据力的作用是相互的,杠杆端对绳子的拉力大小为,故可知正方体对地了面的压力为:
,
对地面的压强:
。
故答案为:;。
根据重得出正方体的重力;根据已知条件可知绳子对正方体的拉力大小等于,由力的相互性可知绳子作用在杠杆端的力大小,根据杠杆平衡条件可知拉力大小;
力大小、方向不变地移到点,根据杠杆平衡条件可得出作用在的动力大小,根据力的作用是相互的得出杠杆端对绳子的拉力大小,从而可知正方体对地面的压力,根据压强公式得出对地面的压强大小。
本题考查杠杆的平衡条件及力的相互性和压强公式的运用。
22.【答案】变大
【解析】解:时间段内,以恒定水流往容器中注水,随着水的深度增加,由可知水对物块下表面的压强变大,由可知水对物块下表面的压力会变大;
时间段内,物块未脱离容器底,注入水的总体积为,
时间段内,物块脱离容器底漂浮在水面上,时间段内注入水的总体积为,
因,故和两个时间段注入水的总体积之比为,计算可得:。
故答案为:变大;。
时间段内,以恒定水流往容器中注水,随着水的深度增加,根据可知水对物块下表面的压强的变化,根据可知水对物块下表面的压力变化;时间段内,物块未脱离容器底,注入水的总体积为,时间段内,物块脱离容器底漂浮在水面上,时间段内注入水的总体积为,因,故和两个时间段注入水的总体积之比为,从而可求出物块的底面积与容器底面积之比。
本题主要考查了液体压强公式及压强公式的应用,难度较大。
23.【答案】解:重力的作用点在物体的几何中心,过物体重心沿竖直向下的方向画一条有向线段,用表示,如图所示:
【解析】力的示意图就是将力的大小、方向和作用点表示在图上;重力方向竖直向下,其作用点在重心处,将重力大小标注在箭头处。
此题考查了重力示意图的画法,注意重力的方向是竖直向下的,若物体是规则图形,其重心要画在几何中心处。
24.【答案】解:反向延长的作用线,从支点向的作用线引垂线,垂线段的长度即为的力臂,如图所示:
【解析】从支点到作用线的距离即为的力臂。
画杠杆的力臂一是要找准支点,二是要准确画出力的作用线,然后才是从支点作力的作用线的垂线,最后还应该用字母将其标出来。
25.【答案】水平 消除杠杆自重对实验的影响 错误 大于
【解析】解:先将杠杆放在水平桌面上,在不挂钩码的情况下,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置上平衡,此时杠杆的重心在其支点处,杠杆重力的力臂为零,目的是消除杠杆自重对实验的影响;
小玲认为杠杆的平衡条件应为,;小玲总结的杠杆的平衡条件是错误的,由表格数据可知,造成结论错误的原因是没有改变力作用的位置或没有改变钩码悬挂的位置;
设杠杆的一个小格为,一个钩码重为,
根据杠杆平衡条件可得:,
解得:,
他应该将右端的两个钩码向右移动:,即向右移动个格;
如改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右下方,阻力和阻力臂不变,动力臂减小,动力要增大,所以弹簧测力计示数变大,大于才能使杠杆仍然水平平衡。
故答案为:水平;消除杠杆自重对实验的影响;错误;;大于。
使杠杆在水平位置平衡,此时力的方向与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来,探究杠杆平衡条件时,杠杆的重心在支点上,目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响;
应该改变力的大小与位置,多做几组实验,得出普遍规律;
设杠杆的一个小格为,一个钩码重为,根据杠杆平衡求出钩码移动的格数;
根据杠杆平衡条件,阻力和阻力臂不变时,动力臂减小,动力增大。
当杠杆在水平位置平衡,并且力竖直作用在杠杆上,力臂才在杠杆上。初中物理用实验探究物理问题时,有的是为了多次测量求平均值来减小误差;有的是多次测量发现变化规律;有的是为了使实验结论具有普遍性。
26.【答案】气密性好或不漏气 各个方向 密度 相等 深度 变大 变小
【解析】解:使用前要检查装置是否漏气,用手轻轻按压几下橡皮膜,如果形管中的液体能灵活升降,则说明气密性好;
保持液体密度和深度相同,转动橡皮膜朝向,均能观察到形管中液体存在高度差,说明在液体中的各个方向存在压强;
做两次实验,两个完全相同的容器,分别盛有适量的水和浓盐水,金属盒的深度相同,根据转换法,中液体产生的压强大,根据,图中装的液体密度大,是浓盐水,是为了探究液体内部压强大小跟液体的密度是否有关;
比较三幅图知液体的深度相同、密度相同,橡皮膜的方向不同,形管左右两侧液面的高度差相同,液体内部的压强相同,故可以得出的结论是:在同种液体内部同一深度,液体向各个方向的压强相等;
通过三次实验,同种液体中液体的深度大,液体产生的压强也大,可以得出结论:当液体密度相同时,液体的深度越大,液体压强越大。
该容器倒置后,水的深度增大,水对容器底的压强将变大;水对容器底部的压力从大于水重变为小于水重,故水对容器底部的压力将变小。
故答案为:气密性好或不漏气;各个方向;密度;;相等;深度;变大;变小。
使用前要检查装置是否漏气;用手轻轻按压几下橡皮膜,如果形管中的液体能灵活升降,说明不漏气;若形管中的液体不能灵活升降,说明漏气;
要探究液体内部向各个方向有压强,需要保持液体密度和深度相同,转动橡皮膜朝向;
液体内部压强的大小是通过液体压强计形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法;
液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析;
根据液体对容器底部的压强、液体对容器底部的压力和液体重力大小关系判断将图甲中的密闭盛水容器倒置后水对容器底部的压强、压力变化。
本题探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法的运用。
27.【答案】 乙、丙或乙、丁 错误 没有控制物体排开液体的体积相同 木块吸水或木块没能完全浸没在水中
【解析】解:弹簧测力计的分度值为,故通过图乙可读得弹簧测力计的读数为;
探究浮力与物体排开液体的体积的关系,需要改变排开的液体的体积,所以乙、丙或乙、丁比较合适;
要探究物体浸在液体中的浮力大小与浸在液体中的深度是否有关,需要改变浸入在液体中的深度,但是要控制排开液体的体积相同,而乙、丁两图没有控制物体排开液体的体积相同,所以得出的结论是错误的;
由甲图可得物体的重力为;由图丙可知完全浸没时弹簧测力计的拉力为。
所以物体所受浮力大小为:;
根据阿基米德原理可得:;
所以物体在水中的体积为:;
物体的质量为:;
而物体浸没在水中,物体体积
所以物体的密度为:;
由图知,木块浸没在水中时,会受到水的浮力作用,浮力竖直线向上。根据力的作用是相互的,木块会反作用一个力给水,大小等于木块受到的浮力,方向竖直向下,使得水对电子秤的压力增大。
所以浮力大小等于电子秤增加的压力,所以有:;
木块漂浮在水中时,电子秤的示数增加了,增加的质量就是木块的质量,所以木块的质量为:;
木块浸没在水中时,排开液体的体积等于木块的体积,结合阿基米德原理的公式可得木块的体积为:
;
所以木块的密度为:;
实验测得的木块密度与真实值相比偏大,可能是图第图中电子秤的示数偏小,使对应的浮力数值偏小,利用浮力测得的木块体积偏小,使最后求得的木块密度值偏大,因此可能的原因是木块吸水或木块没能完全浸没等。
故答案为:;
乙、丙或乙、丁;
错误;没有控制排开液体体积相同;
;
;
;
;
木块吸水或木块没能完全浸没在水中。
弹簧测力计读数,注意分度值即可;
探究浮力与物体排开液体的体积的关系,需要改变物体排开的液体的体积;
控制变量法,究物体浸在液体中的浮力大小与浸在液体中的深度是否有关,需要改变浸入在液体中的深度,但是要控制排开液体的体积相同。
通过图甲和图丙求出物体浸没在水中时的浮力,从而得出物体的体积。再通过图甲求出物体的质量,用密度公式就可以求得物体的密度。
木块浸没在水中时使得电子秤增加的质量可以求出增加的压力也就是木块所受的浮力;
木块漂浮在水中时,电子秤的示数增加的质量就是木块的质量;
木块浸没在水中时,排开液体的体积等于木块的体积,结合阿基米德原理的公式可求得木块的体积,再结合密度公式可求得木块的密度;
实验测得的木块密度与真实值相比偏大,可能浮力的数值偏小,利用浮力测得的木块体积偏小,使最后求得的木块密度值偏大,因此可能的原因是木块吸水或木块没能完全浸没在水中等。
本题难度还是比较大一些,主要是综合性较强,尤其是第问利用电子秤来求浮力,更是比较新颖,总体难度还比较大。
28.【答案】解:车的重力:,
该车水平匀速行驶时,所受阻力大小:,
处于平衡状态,牵引力大:;
该车静止时对水平地面的压力:,
该车静止时对水平地面的压强。
答:该车水平匀速行驶时的牵引力大小是;
该车静止时对水平地面的压强是。
【解析】根据得到车的重力,根据阻力和重力的关系得到阻力,车匀速运动,处于平衡状态,根据得出所受的牵引力;
若该车静止在水平地面上时,根据得出对地面的压力,根据压强的公式得到该车静止时对水平地面的压强。
本题考查二力平衡条件的应用和重力、压强的计算,属于综合题。
29.【答案】解:由图可知,,汽车通过的路程为;
物体体积及汽车所受阻力均忽略不计,滑轮组的机械效率为:
;
若物体以的速度匀速竖直上升,汽车水平匀速行驶的速度为,
则汽车牵引力的功率为:
。
答:将物体从井底刚好拉到井口过程中汽车通过的路程为;
滑轮组的机械效率为;
若物体以的速度匀速竖直上升,汽车牵引力的功率为。
【解析】根据滑轮组装置确定绳子股数,利用求出汽车通过的路程;
物体体积及汽车所受阻力均忽略不计,根据求出滑轮组的机械效率;
根据求出汽车水平匀速行驶的速度,利用求出汽车牵引力的功率。
本题考查了功率公式和滑轮组机械效率公式的应用,明确滑轮组绳子的有效股数是关键。
30.【答案】解:由题知,长方体浸入水中的深度为:;
长方体下表面受到水的压力大小为:;
切去露出水面的部分之前,长方体由于受力平衡,所以有:;
其中,木块所受重力:;
所以所受重力为:;
长方体露出水面的部分为,将这部份切掉,则剩余部分的长度为:;
所以剩余部分的重力为:;
所以剩余长方体的重力为:;
剩余长方体漂浮在水面,由二力平衡可得浮力变为:;
所以长方体所受的浮力减少量为:;
根据阿基米德原理的公式可得排开水的体积减少量为:;
容器内液面高度减少量为:;
因此水对容器底的压强减少量为:。
设将木块上端水平切去时,长方体剩余部分恰好能不沉底,此时的重力为:
;
由力的平衡条件得:;
因为;
所以有:;
解得:。
答:此时长方体下表面受到水的压力为;
水对容器底的压强变化了;
将木块上端水平切去高度时,长方体剩余部分恰好能不沉底。
【解析】先求出浸没的深度,再用压强公式计算长方体下表面所受到水的压强,再用公式计算长方体下表面所受的水的压力;
可求出切掉露出水面的部分后剩余部分的重力,从而求出后来的浮力,原来的浮力减去后来的浮力得到浮力变化量,从而得到体积减少量,体积减少量除以容器底面积得到液面高度减少量,代入液体压强公式得到压强减少量;
设出切去部分的高度,求出剩余部分的重力,长方体剩余部分恰好不沉底,说明长方体剩余部分刚好浸没在水中,从而求出浮力,根据二力平衡可得浮力等于长方体剩余部分的重力,列出方程求出切去部分的高度。
本题考的是浮沉条件的应用,还涉及到动态变化分析,比较复杂,综合性较强,难度比较大。
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