安徽省合肥市肥东县陈集学校2022-2023学年八年级(下)期末物理试卷
一、单选题(本大题共9小题,共18分)
1. 估测在实际生活中的应用十分广泛,其中最接近实际的是( )
A.一枚一元硬币的重力约为
B.中学生正常步行上学的速度约为
C.中学生在水平地面静止站立时对地面的压强约为
D.中学生质量约为
【答案】D
【知识点】速度与物体运动;重力及其大小的计算;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】A:一枚一元硬币的质量约6g,由G=mg可知重力约为0.06N,A错误;
B:中学生正常步行上学的速度约为1m/s,B错误;
CD:中学生质量约50kg,在水平地面静止站立时对地面的压力约F=G=mg=500N,C错误D正确;
故选D。
【分析】考查对物理量的估算,是常考题。
2.冰壶是冬奥会比赛项目之一。如图所示,冰壶比赛正在进行。在冰壶运动的过程中,下列分析正确的是( )
A.冰壶对冰面的压力与受到的重力是一对平衡力
B.在冰壶运动路线上刷冰,是为了减小摩擦力
C.冰壶离开手后减速滑行,惯性随之减小
D.冰壶滑行过程中,受到滑动摩擦力的方向与滑行方向相同
【答案】B
【知识点】惯性及其现象;平衡力的辨别;摩擦力的方向;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A:地面对冰壶的支持力与冰壶受到的重力是一对平衡力,A错误;
B:在冰壶运动路线上刷冰,是为了减小摩擦力,B正确;
C:冰壶离开手后减速滑行,质量不变,惯性不变,C错误;
D:冰壶滑行过程中,受到滑动摩擦力的方向与滑行方向相反,D错误。
故选B。
【分析】地面对冰壶的支持力与冰壶受到的重力才是一对平衡力;在冰壶运动路线上刷冰,减小粗糙程度,是为了减小摩擦力;主要物体质量不变,则惯性不变;滑动摩擦力的方向与冰壶相对冰面的运动方向相反。
3.质量分布均匀的木板放在水平桌面上,木板右端与桌边相齐如图所示在木板的右端施一水平力,使木板右端缓慢地向右移动,在木板移动过程中,下列说法正确的是( )
A.对桌面的压强不变 B.对桌面的压力不变
C.对桌面的压力变小 D.对桌面的压强不断变小
【答案】B
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强大小比较
【解析】【解答】木板向右移动过程中,只要重心不超过桌面边缘,则木板对桌面的压力不变,受力面积变小,由可知压强变大。B正确。
故选B。
【分析】木板对桌面压力等于木板重力,根据受力面积变化,由判断压强大小变化。
4.如图所示,从点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示,、两处等高,为球与水平地面的接触点,下列说法不正确的是( )
A.小球在点的重力势能等于在点的重力势能
B.小球在点的动能大于在点的动能
C.小球从点到点的过程中,机械能不变
D.小球从点离开地面到达点的过程中,动能转化为重力势能
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】A:小球在点和点高度相等,所以点和点的重力势能相等,A正确;
BC:由图可知小球的机械能逐渐减小,点和点的重力势能相等,所以小球在点的动能大于在点的动能,B正确C错误;
D:小球从点离开地面到达点的过程中,动能减小,重力势能增加,一部分动能转化为重力势能,一部分动能转化为内能,D正确。
故选C。
【分析】由图可知小球的高度逐渐减小,说明小球受到空气阻力,所以小球的机械能逐渐减小。
5.如图所示,一质量均匀的长方体木板放在水平桌面上静止,各为其中的,此时它对桌面的压强为。小龙同学首先只切除,余下的木板对桌面的压强为,然后再切除,余下的木板对桌面的压强为。则下列判断正确的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】设 的面积各位S,则木板的对桌面的压力为,由图可知,,所以,,B正确。
故选B。
【分析】由初始状态的压强求出木板对桌面的压力,根据条件,找出对应的压力大小和受力面积大小,由写出式子,然后比较大小。
6.(2022八下·西城期末)小红做研究杠杆平衡条件的实验,她先将均匀杠杆调至水平位置平衡,然后在支点O两侧分别挂钩码,如图所示。已知杠杆上相邻刻线间的距离相等,每个钩码的质量相等,则下列说法正确的是( )
A.小红松手后,杠杆能够在水平位置平衡
B.两侧钩码都向支点移动一格,杠杆能够在水平位置平衡
C.在右侧钩码下增加一个钩码,杠杆能够在水平位置平衡
D.在两侧钩码下都增加一个钩码,杠杆不能平衡,右端下沉
【答案】B
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】A.如图,杠杆左右两侧对应的力与力臂的乘积分别为
可知
松手后,杠杆左端会下沉,A不符合题意;
B.两侧钩码都向支点移动一格时
可知
松手后,杠杆能够在水平位置平衡,B符合题意;
C.在右侧钩码下增加一个钩码时
可知
松手后,杠杆右端会下沉,C不符合题意;
D.在两侧钩码下都增加一个钩码时
可知
松手后,杠杆能够在水平位置保持平衡,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据杠杆的平衡条件,结合力和力臂的变化,判断杠杆是否平衡。
7.如图所示,水平桌面上盛有适量盐水的烧杯中,漂浮着冰块,悬浮着物块,当冰块完全熔化后,下列分析正确的是( )
A.烧杯中水的密度变大 B.烧杯内液面不发生变化
C.杯底受到液体的压强变小 D.物块受到的浮力变大
【答案】C
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】AD:冰块熔化后,烧杯中盐水的密度变小,所以B将沉底,B排开液体体积不变,所以B受到的浮力变小,AD错误;
B:冰块漂浮,浮力等于重力,所以,盐水密度比水大,所以,则液面会升高,B错误;
C.冰块熔化前,杯底受到的压力等于盐水,冰块和物体B的总重力,冰块熔化后,B沉底,杯底对B施加竖直向上的支持力,所以杯底受到液体的压力变小,由F=pS可知杯底受到液体的压强变小,C正确。
故选C。
【分析】冰熔化为水后,密度比盐水密度小,所以冰熔化后液体密度变小。冰块冰块漂浮,浮力等于重力,熔化后的水的重力等于冰的重力,根据等式判断液面的高度变化;由力的平衡知识判断杯底受到液体的压强大小变化。
8.如图所示,天花板下一质量不计的细杆与的上表面相连,是底面积为、高为的长方体,的下表面刚好与高为的液面相平,此时杆对的作用力为。将沿竖直方向切掉总体积的后,并将切掉的部分放入底面积为的柱形容器中浸没,水面上升一定高度后静止,此时容器对桌面的压力改变量为,水对杯底的压力改变量为。容器中水足够多且没有水溢出。以下说法正确的是( )
物体的密度为
液面上升的高度为
题目中:为:
切掉部分沉底后对杯底的压力为
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】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】 ①A的重力为,因为,所以,①正确;
②A的密度大于水的密度,所以A切去的部分下沉,最终沉底,,所以,剩余部分底面积为,所以A排开水的体积为,代入数据得,②正确;
③A剩余部分浸入水中体积为,则A剩余部分受到的浮力为,A切去部分受到的重力是,容器对桌面的压力该变量等于切去部分的重力加上物块受到的浮力,即,水对杯底压力该变量为,则容器对桌面压力该变量与水对杯底压力该变量之比为,③正确;
④切下的A受到的浮力为,所以切下部分沉底后对杯底的压力为,④错误。
所以A正确。
故选A。
【分析】①物体质量和密度公式的简单应用;②阿基米德原理原理的应用;③浮力和压强的综合应用;④利用力的平衡分析计算。
9.(2023·浠水模拟)如图所示,四旋翼无人机下方用细绳悬挂一个重物,不计空气阻力,当无人机带着重物匀速上升的过程中。下列说法正确的是( )
A. 重物的重力和重物对细绳的拉力是一对平衡力
B.重物的重力和细绳对重物的拉力是一对平衡力
C.重物的重力和细绳对重物的拉力是一对相互作用力
D.重物的重力和无人机对重物的拉力是一对相互作用力
【答案】B
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.重物的重力的受力物体是重物,重物对细绳的拉力的受力物体是细绳,一对平衡力的受力物体是同一个,故A错误。
B、重力的受力物体是重物,细绳对重物的拉力的受力物体是重物,故B正确。
C.由B可知,故C错误。
D.重物的重力的受力物体是重物,无人机对重物的拉力的受力物体是重物,一对相互作用力的受力物体是两个,故D错误。
故答案为B。
【分析】一对平衡力的受力物体是同一个物体,一对相互作用力的受力物体是两个物体。
二、填空题(本大题共7小题,共34分)
10. 如图所示,浴室防滑垫正面有防滑气池,反面有防滑吸盘。正面是通过增大 ,反面是利用 增大对地面的压力,这两种方法都能增大摩擦力,从而达到理想的防滑效果。
【答案】接触面的粗糙程度;大气压
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】浴室防滑垫正面有防滑气池,反面有防滑吸盘。正面是通过增大接触面的粗糙程度 ,反面是利用大气压增大对地面的压力,这两种方法都能增大摩擦力,从而达到理想的防滑效果。
【分析】增大接触面粗糙程度和增大摩擦力能增大摩擦力。
11. 如图所示,跳水运动员站到跳板点时,运动员对跳板的 力使跳板发生形变;当她走到跳板点时,跳板弯曲得更大,说明力的作用效果与力的 有关;运动员对跳板施力,跳板要恢复原状,对运动员产生向 的弹力,运动员达到最高点时,在 力的作用下落入水中。
【答案】弹;作用点;上;重
【知识点】力的三要素及力的示意图;弹力;重力的方向
【解析】【解答】跳水运动员站到跳板点时,运动员对跳板的弹力力使跳板发生形变;当她走到跳板点时,跳板弯曲得更大,说明力的作用效果与力的作用点有关;运动员对跳板施力,跳板要恢复原状,对运动员产生向上的弹力,运动员达到最高点时,在重力的作用下落入水中。
【分析】考查力的作用效果的影响因素及力的基本概念,属于基础题。
12. 如图所示,体积相同的两个小球甲和乙分别从竖直高度不同的半圆光滑轨道最高点处点和点,以和的速度开始运动,一直沿着轨道运动到最低处点和点,此时它们的速度分别为和,均忽略空气阻力。已知甲球在点时的机械能等于乙球在点时的机械能,且,则甲球在点时的机械能 选填“”“”或“”乙球在点时的机械能: 选填“”“”或“”。
【答案】=;<
【知识点】机械能及其转化;机械能守恒条件
【解析】【解答】圆弧光滑,全程只有重力做功,所以机械能守恒,则甲球在点时的机械能等于乙球在点时的机械能,甲球在点时的机械能等于乙球在点时的机械能,且,A点高度比B点小,所以小球甲的质量大于小球乙的质量。到达水平地面时,高度相同,机械能相等,所以。
【分析】只有重力做功,则机械能守恒,机械能大小等于重力势能和动能之和,动能与小球质量和速度有关,重力势能与小球质量和高度有关。
13. 水平面上的木箱重,用水平推力没有推动,此时木箱底部所受的摩擦力为 ;当推力为时,木箱水平向右做匀速直线运动,此时木箱底部所受的摩擦力为 ;当推力增大到时,木箱底部所受的摩擦力为 。
【答案】80;180;180
【知识点】摩擦力的大小;摩擦力的种类
【解析】【解答】没有推动时,摩擦力等于推力,即80N;匀速直线运动时,推力等于摩擦力,即180N;当推力增大到时,木箱受到的还是滑动摩擦力,所以木箱底部所受的摩擦力为180N。
【分析】木箱静止时,木箱受到的摩擦力随推力变化而变化;木箱加速或者匀速运动时,受到的滑动摩擦力大小不变。
14. 如图所示,是救援队利用滑轮组帮助野外汽车脱困的情景。匀速拉动汽车的过程中,汽车的动能 选填“变大”、“不变”或“变小”;若汽车受到的水平拉力为,为,则该滑轮组的机械效率是 。
【答案】不变;80%
【知识点】滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】汽车匀速运动过程中,质量和速度不变,动能不变;汽车受到的水平拉力为,则汽车受到的摩擦力为2400N,所以滑轮组的机械效率为。
【分析】质量和速度不变,动能不变;有用功是克服摩擦力做的功,则滑轮组的机械效率为。
15. 如图甲所示,一个圆柱形容器放在水平桌面上,容器中立放着一个均匀实心圆柱体,慢慢向容器中加水,加入的水对容器底的压强与所加水的质量的关系如图乙所示,在整个过程中无水溢出,的底面始终与容器中的水面平行,当加入的水等于时,物体刚好漂浮且露出水面的高度为。则圆柱体刚好漂浮时容器中水的深度为 ,圆柱形容器的内底面积为 。
【答案】6;0.1
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】当加入m=3kg水时,压强为,所以水的深度为;由得。
【分析】由液体压强公式计算水的深度;实心圆柱体的面积不变,则有,根据图中坐标点计算面积S。
16. 如图所示,用力打击一摞棋子下面的某一个棋子,该棋子飞出,这表明力可以改变物体的 。上面的棋子由于 要保持原来的静止状态,同时,这些棋子因受到 力的作用,又落在下方。
【答案】运动状态;惯性;重
【知识点】力的作用效果;重力的方向;惯性及其现象
【解析】【解答】用力打击一摞棋子下面的某一个棋子,该棋子飞出,这表明力可以改变物体的运动状态 。上面的棋子由于惯性保持原来的静止状态,同时,这些棋子因受到重力的作用,又落在下方。
【分析】考查力的作用效果,惯性现象,属于基础题。
三、实验探究题(本大题共3小题,共24分)
17. 如图是“探究影响液体内部压强大小因素”的实验。
(1)实验前检查实验装置,观察到如图甲所示的情景,应该进行的操作是 。
(2)调整器材后小明完成了图乙、丙所示实验,分析可知液体的压强与 有关。
(3)为探究液体压强与液体密度的关系,小明又完成了丁图所示实验,对比丙、丁两次实验发现两次形管两侧水面高度差对比不明显,为使实验现象更加明显下列操作可行的是____ 。
A.将丁图中金属盒下移
B.丁烧杯中换用密度更大的液体
C.将形管中的水换成密度更小的酒精
(4)如图戊所示,、是两根完全相同的细玻璃管,管的一端封有相同橡皮薄膜,在管中装入不等量的水,薄膜鼓起的程度不同。据此小红猜想:液体的质量越大,其压强越大。小明将号管 放置,直至 ,对比、号管橡皮膜的鼓起程度可知小红的猜想错误。
【答案】(1)将软管取下,再重新安装
(2)液体深度
(3)B;C
(4)倾斜;水柱高度相同
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)、实验前检查实验装置,观察到如图甲所示的情景,说明有堵塞,所以应该进行的操作是将软管取下,再重新安装;
(2)、调整器材后小明完成了图乙、丙所示实验,分析可知液体的压强与液体深度有关。
(3)、A:将丁图中金属盒下移,图丁和图丙中深度和密度都不同,不能探究液体压强与密度的关系,A错误;
B:丁烧杯中换用密度更大的液体,金属盒受到的压强变大,形管两侧水面高度差变大,B正确;
C:将形管中的水换成密度更小的酒精,形管两侧水面高度差变大,C正确;
故选BC。
(4)、小明将号管倾斜放置,直至水柱高度相同,对比、号管橡皮膜发现橡皮膜鼓起程度相同,所以可推测出液体压强与液体质量无关,能说明小红的猜想错误。
【分析】(1)、橡皮管堵塞,实验前才会出现U型管中也有高度差;
(2)、图乙、丙所示实验,液体密度相同,探究液体压强与深度关系。
(3)、要让实验现象明显,则形管两侧水面高度差越大越明显。
(4)、小明将号管倾斜放置,直至水柱高度相同,、号管橡皮膜鼓起程度相同即可说明小红的猜想错误。
18. 小明想知道酱油的密度,于是他和小华用天平和量筒做了如下实验:
(1)将天平放在 工作台上,将游码放在 处,调节平衡螺母,使天平平衡。
(2)用天平测出空烧杯的质量为,在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯和酱油的总质量如图甲所示为 ,将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,酱油的体积如图乙所示,酱油的密度为 。
(3)小明用这种方法测出的酱油密度 填“偏大”或“偏小”,因为 。
(4)小明不小心将量筒打碎了,小华说:只用天平也能测出酱油的密度,于是小华添加了两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤,请你补充完整。
、调好天平,用天平测出空烧杯的质量为。
、将一个烧杯 ,用天平测出烧杯和水的总质量为。
、用另一个烧杯装满酱油,用天平测出烧杯和酱油的总质量为。
、酱油的密度表达式 已知水的密度为。
【答案】(1)水平;标尺左端零刻度线
(2)62;
(3)偏大;不可能把烧杯内的酱油全部倒入量筒内,所测体积偏小
(4)装满水;
【知识点】液体密度的测量;设计实验测密度
【解析】【解答】(1)、将天平放在水平工作台上,将游码放在标尺左端零刻度线处,调节平衡螺母,使天平平衡。
(2)、用天平测出空烧杯的质量为,在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯和酱油的总质量如图甲所示为50g+10g+2g=62g,将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,酱油的体积如图乙所示体积是40cm3,酱油的密度为。
(3)、小明用这种方法会让烧杯中有酱油残留,测量的体积偏小,所以测出的酱油密度偏大 。
(4)、小明不小心将量筒打碎了,小华说:只用天平也能测出酱油的密度,于是小华添加了两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤,请你补充完整。、调好天平,用天平测出空烧杯的质量为。
、将一个烧杯装满水 ,用天平测出烧杯和水的总质量为。所以烧杯的容积为
、用另一个烧杯装满酱油,用天平测出烧杯和酱油的总质量为。所以酱油质量为
、酱油的密度表达式 。
【分析】(1)、称量前,应该将游码放在标尺左端零刻度线处,调节平衡螺母,使天平平衡。
(2)、酱油质量等于烧杯和油总质量减去烧杯质量,酱油体积为量筒示数,酱油的密度为。
(3)、不可能把烧杯内的酱油全部倒入量筒内,所测体积偏小,则测量的密度偏大。
(4)、通过将油和水都装满烧杯,则水的体积等于油的体积。
19.(2022·潍坊)许多实验器材在物理实验中能被重复利用,斜面就是其中之一。请完成下列利用斜面进行实验的有关内容:
(1)图甲所示实验中,为便于测量小车在斜面上的运动时间,应使斜面保持 (选填“很大”或“很小”)的坡度;
(2)图乙所示实验中,对于同一个球A,要改变A撞击木块前的动能大小,可进行的操作是 ;
(3)图丙所示实验中,斜面倾斜角为,物体B重为。用弹簧测力计沿斜面拉动B时,应使B做 运动,实验中弹簧测力计示数如图所示,则所测斜面的机械效率为 。
【答案】(1)很小
(2)改变A在斜面上静止释放的高度
(3)匀速直线;80%
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】(1)图甲所示实验中,斜面很大的坡度,小车运动速度将会很大,运动时间很小,测量运动时间不方便。为便于测量小车在斜面上的运动时间,应使斜面保持很小的坡度。
(2)图乙所示实验中,球A的动能是由重力势能转化而来的。对于同一个球A,要改变A撞击木块前的动能大小,可进行的操作是改变在斜面上静止释放的高度。
(3)图丙所示实验中,斜面倾斜角为,物体B重为。为了便于读出弹簧测力计的示数,用弹簧测力计沿斜面拉动B时,应使B做匀速直线运动。
实验中弹簧测力计示数如图所示,弹簧测力计的分度值为0.1N,其示数为2.5N。设斜面高为h,由数学知识知,斜面长
则所测斜面的机械效率为
【分析】(1)为便于测量小车在斜面上的运动时间,应使斜面保持很小的坡度;
(2)改变在斜面上静止释放的高度,可改变球到达水平面的距离,进而改变动能;
(3)为了便于读出弹簧测力计的示数,应使物体做匀速直线运动;根据,计算机械效率。
四、计算题(本大题共3小题,共25分)
20. 我国自主研制的型核弹潜艇采用新一代核动力系统和船壳降噪技术,具备更高的潜航深度和更长的航程,还装备了多种先进的电子设备和通信系统,主要用于海上核威慑、打击敌方舰船和陆上目标等任务。主要技术参数如表。海水的密度近似为,取
排水量 水上,水下 最大潜水深度
最大航速 水上,水下 最大输出功率水下
(1)潜艇在水下航行时受到的浮力是多少?
(2)潜艇的体积是多少?
(3)潜艇在最大潜水深度处受到的压强是多少?此时潜艇上一个面积是的观察口受到海水的压力是多少?
(4)潜艇在水下以最大输出功率匀速行驶,求发动机输出的能量是多少?
【答案】(1)解: 潜艇在水下航行时受到的浮力:;
答:潜艇在水下航行时受到的浮力是;
(2)解:潜艇的体积:;
答:潜艇的体积是;
(3)解:潜艇在最大潜水深度处受到的压强:,
此时潜艇上一个面积是的观察口受到海水的压力:;
答:潜艇在最大潜水深度处受到的压强是,此时潜艇上一个面积是的观察口受到海水的压力是;
(4)解: 潜艇在水下以最大输出功率匀速行驶发动机输出的能量:。
答:潜艇在水下以最大输出功率匀速行驶,求发动机输出的能量是。
【知识点】液体压强的计算;阿基米德原理;浮力大小的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)、潜艇在水下航行时受到的浮力: ;
(2)、潜艇的体积是 ;
(3)、 潜艇在最大潜水深度处受到的压强:,则观察口受到海水的压力:;
(4)、发动机输出的能量:。
21. 高速铁路的广泛应用,使人们的出行更加快捷。放假期间,铭铭与家人乘坐高铁到郑州游玩。如图所示,是他们乘坐的“和谐号”高铁列车,表中是它的部分参数,取。试问:
满载时总质量
车轮与铁轨接触总面积
最高时速
(1)细心的铭铭发现:乘客都站在安全线以外候车,这是因为列车高速行驶时,列车与人之间的空气流速较大,压强较 ,安全线内的人很容易被“吸”向列车。
(2)满载的列车停在水平轨道上时,对轨道的压强是多少?
(3)列车在水平轨道上做匀速直线运动的速度是,所受阻力是其满载时重力的倍,此过程中牵引力的功率是多少?
【答案】(1)小
(2)解: 满载的列车停在水平轨道上时,对轨道的压力:,
对轨道的压强:;
答:载的列车停在水平轨道上时,对轨道的压强是;
(3)解: 因列车在水平轨道上做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,列车受到的牵引力:,
此过程中牵引力的功率:。
答:此过程中牵引力的功率是。
【知识点】功率的计算;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;流体压强与流速的关系
【解析】【分析】(1)列车高速行驶时,列车与人之间的空气流速较大,压强较小 ,安全线内的人很容易被“吸”向列车。
(2) 满载的列车停在水平轨道上时,对轨道的压力:,对轨道的压强:;
(3)因列车在水平轨道上做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,则,此过程中牵引力的功率:。
22. 大壮同学自制了如图所示的健身器材,坚持锻炼身体。用细绳系在轻杆的点将轻杆悬挂起来,在杆的. 端悬挂质量的重物,在端竖直向下缓慢拉动轻杆至水平位置。已知长. ,长,大壮质量,一只脚接触地面面积为,取,求此时:
(1)大壮的重力;
(2)大壮对杆的拉力大小;
(3)大壮对地面的压强。
【答案】(1)解: 大壮的重力:;
答:大壮的重力为;
(2)解: 杠杆在水平位置平衡,是杠杆支点,是阻力臂,阻力大小等于重物大小,;
是动力臂,大壮对杠杆的拉力为动力,
根据杠杆平衡条件可得:,代入数据有:,
解得:,即大壮对杆的拉力为;
答:大壮对杆的拉力大小为;
(3)解: 大壮受三个力,竖直向下的重力、杆对大壮竖直向上的拉力、地面对大壮竖直向上的支持力,这三个力平衡,杆对大壮的拉力与大壮对杆的拉力为相互作用力,大小相等,
则地面对大壮的支持力:;
根据物体间力的作用是相互的可知,大壮对地面的压力:,
大壮对地面的压强为:。
答:大壮对地面的压强为。
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;杠杆的平衡条件
【解析】【分析】(1) 大壮的重力:;
(2) A点受到的拉力为;根据杠杆平衡条件可得:,代入数据求出大壮施加的拉力;
(3)由力的平衡得地面对大壮的支持力:;所以大壮对地面的压力:,则大壮对地面的压强为:。
安徽省合肥市肥东县陈集学校2022-2023学年八年级(下)期末物理试卷
一、单选题(本大题共9小题,共18分)
1. 估测在实际生活中的应用十分广泛,其中最接近实际的是( )
A.一枚一元硬币的重力约为
B.中学生正常步行上学的速度约为
C.中学生在水平地面静止站立时对地面的压强约为
D.中学生质量约为
2.冰壶是冬奥会比赛项目之一。如图所示,冰壶比赛正在进行。在冰壶运动的过程中,下列分析正确的是( )
A.冰壶对冰面的压力与受到的重力是一对平衡力
B.在冰壶运动路线上刷冰,是为了减小摩擦力
C.冰壶离开手后减速滑行,惯性随之减小
D.冰壶滑行过程中,受到滑动摩擦力的方向与滑行方向相同
3.质量分布均匀的木板放在水平桌面上,木板右端与桌边相齐如图所示在木板的右端施一水平力,使木板右端缓慢地向右移动,在木板移动过程中,下列说法正确的是( )
A.对桌面的压强不变 B.对桌面的压力不变
C.对桌面的压力变小 D.对桌面的压强不断变小
4.如图所示,从点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示,、两处等高,为球与水平地面的接触点,下列说法不正确的是( )
A.小球在点的重力势能等于在点的重力势能
B.小球在点的动能大于在点的动能
C.小球从点到点的过程中,机械能不变
D.小球从点离开地面到达点的过程中,动能转化为重力势能
5.如图所示,一质量均匀的长方体木板放在水平桌面上静止,各为其中的,此时它对桌面的压强为。小龙同学首先只切除,余下的木板对桌面的压强为,然后再切除,余下的木板对桌面的压强为。则下列判断正确的是( )
A., B.,
C., D.,
6.(2022八下·西城期末)小红做研究杠杆平衡条件的实验,她先将均匀杠杆调至水平位置平衡,然后在支点O两侧分别挂钩码,如图所示。已知杠杆上相邻刻线间的距离相等,每个钩码的质量相等,则下列说法正确的是( )
A.小红松手后,杠杆能够在水平位置平衡
B.两侧钩码都向支点移动一格,杠杆能够在水平位置平衡
C.在右侧钩码下增加一个钩码,杠杆能够在水平位置平衡
D.在两侧钩码下都增加一个钩码,杠杆不能平衡,右端下沉
7.如图所示,水平桌面上盛有适量盐水的烧杯中,漂浮着冰块,悬浮着物块,当冰块完全熔化后,下列分析正确的是( )
A.烧杯中水的密度变大 B.烧杯内液面不发生变化
C.杯底受到液体的压强变小 D.物块受到的浮力变大
8.如图所示,天花板下一质量不计的细杆与的上表面相连,是底面积为、高为的长方体,的下表面刚好与高为的液面相平,此时杆对的作用力为。将沿竖直方向切掉总体积的后,并将切掉的部分放入底面积为的柱形容器中浸没,水面上升一定高度后静止,此时容器对桌面的压力改变量为,水对杯底的压力改变量为。容器中水足够多且没有水溢出。以下说法正确的是( )
物体的密度为
液面上升的高度为
题目中:为:
切掉部分沉底后对杯底的压力为
A. B. C. D.
9.(2023·浠水模拟)如图所示,四旋翼无人机下方用细绳悬挂一个重物,不计空气阻力,当无人机带着重物匀速上升的过程中。下列说法正确的是( )
A. 重物的重力和重物对细绳的拉力是一对平衡力
B.重物的重力和细绳对重物的拉力是一对平衡力
C.重物的重力和细绳对重物的拉力是一对相互作用力
D.重物的重力和无人机对重物的拉力是一对相互作用力
二、填空题(本大题共7小题,共34分)
10. 如图所示,浴室防滑垫正面有防滑气池,反面有防滑吸盘。正面是通过增大 ,反面是利用 增大对地面的压力,这两种方法都能增大摩擦力,从而达到理想的防滑效果。
11. 如图所示,跳水运动员站到跳板点时,运动员对跳板的 力使跳板发生形变;当她走到跳板点时,跳板弯曲得更大,说明力的作用效果与力的 有关;运动员对跳板施力,跳板要恢复原状,对运动员产生向 的弹力,运动员达到最高点时,在 力的作用下落入水中。
12. 如图所示,体积相同的两个小球甲和乙分别从竖直高度不同的半圆光滑轨道最高点处点和点,以和的速度开始运动,一直沿着轨道运动到最低处点和点,此时它们的速度分别为和,均忽略空气阻力。已知甲球在点时的机械能等于乙球在点时的机械能,且,则甲球在点时的机械能 选填“”“”或“”乙球在点时的机械能: 选填“”“”或“”。
13. 水平面上的木箱重,用水平推力没有推动,此时木箱底部所受的摩擦力为 ;当推力为时,木箱水平向右做匀速直线运动,此时木箱底部所受的摩擦力为 ;当推力增大到时,木箱底部所受的摩擦力为 。
14. 如图所示,是救援队利用滑轮组帮助野外汽车脱困的情景。匀速拉动汽车的过程中,汽车的动能 选填“变大”、“不变”或“变小”;若汽车受到的水平拉力为,为,则该滑轮组的机械效率是 。
15. 如图甲所示,一个圆柱形容器放在水平桌面上,容器中立放着一个均匀实心圆柱体,慢慢向容器中加水,加入的水对容器底的压强与所加水的质量的关系如图乙所示,在整个过程中无水溢出,的底面始终与容器中的水面平行,当加入的水等于时,物体刚好漂浮且露出水面的高度为。则圆柱体刚好漂浮时容器中水的深度为 ,圆柱形容器的内底面积为 。
16. 如图所示,用力打击一摞棋子下面的某一个棋子,该棋子飞出,这表明力可以改变物体的 。上面的棋子由于 要保持原来的静止状态,同时,这些棋子因受到 力的作用,又落在下方。
三、实验探究题(本大题共3小题,共24分)
17. 如图是“探究影响液体内部压强大小因素”的实验。
(1)实验前检查实验装置,观察到如图甲所示的情景,应该进行的操作是 。
(2)调整器材后小明完成了图乙、丙所示实验,分析可知液体的压强与 有关。
(3)为探究液体压强与液体密度的关系,小明又完成了丁图所示实验,对比丙、丁两次实验发现两次形管两侧水面高度差对比不明显,为使实验现象更加明显下列操作可行的是____ 。
A.将丁图中金属盒下移
B.丁烧杯中换用密度更大的液体
C.将形管中的水换成密度更小的酒精
(4)如图戊所示,、是两根完全相同的细玻璃管,管的一端封有相同橡皮薄膜,在管中装入不等量的水,薄膜鼓起的程度不同。据此小红猜想:液体的质量越大,其压强越大。小明将号管 放置,直至 ,对比、号管橡皮膜的鼓起程度可知小红的猜想错误。
18. 小明想知道酱油的密度,于是他和小华用天平和量筒做了如下实验:
(1)将天平放在 工作台上,将游码放在 处,调节平衡螺母,使天平平衡。
(2)用天平测出空烧杯的质量为,在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯和酱油的总质量如图甲所示为 ,将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,酱油的体积如图乙所示,酱油的密度为 。
(3)小明用这种方法测出的酱油密度 填“偏大”或“偏小”,因为 。
(4)小明不小心将量筒打碎了,小华说:只用天平也能测出酱油的密度,于是小华添加了两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤,请你补充完整。
、调好天平,用天平测出空烧杯的质量为。
、将一个烧杯 ,用天平测出烧杯和水的总质量为。
、用另一个烧杯装满酱油,用天平测出烧杯和酱油的总质量为。
、酱油的密度表达式 已知水的密度为。
19.(2022·潍坊)许多实验器材在物理实验中能被重复利用,斜面就是其中之一。请完成下列利用斜面进行实验的有关内容:
(1)图甲所示实验中,为便于测量小车在斜面上的运动时间,应使斜面保持 (选填“很大”或“很小”)的坡度;
(2)图乙所示实验中,对于同一个球A,要改变A撞击木块前的动能大小,可进行的操作是 ;
(3)图丙所示实验中,斜面倾斜角为,物体B重为。用弹簧测力计沿斜面拉动B时,应使B做 运动,实验中弹簧测力计示数如图所示,则所测斜面的机械效率为 。
四、计算题(本大题共3小题,共25分)
20. 我国自主研制的型核弹潜艇采用新一代核动力系统和船壳降噪技术,具备更高的潜航深度和更长的航程,还装备了多种先进的电子设备和通信系统,主要用于海上核威慑、打击敌方舰船和陆上目标等任务。主要技术参数如表。海水的密度近似为,取
排水量 水上,水下 最大潜水深度
最大航速 水上,水下 最大输出功率水下
(1)潜艇在水下航行时受到的浮力是多少?
(2)潜艇的体积是多少?
(3)潜艇在最大潜水深度处受到的压强是多少?此时潜艇上一个面积是的观察口受到海水的压力是多少?
(4)潜艇在水下以最大输出功率匀速行驶,求发动机输出的能量是多少?
21. 高速铁路的广泛应用,使人们的出行更加快捷。放假期间,铭铭与家人乘坐高铁到郑州游玩。如图所示,是他们乘坐的“和谐号”高铁列车,表中是它的部分参数,取。试问:
满载时总质量
车轮与铁轨接触总面积
最高时速
(1)细心的铭铭发现:乘客都站在安全线以外候车,这是因为列车高速行驶时,列车与人之间的空气流速较大,压强较 ,安全线内的人很容易被“吸”向列车。
(2)满载的列车停在水平轨道上时,对轨道的压强是多少?
(3)列车在水平轨道上做匀速直线运动的速度是,所受阻力是其满载时重力的倍,此过程中牵引力的功率是多少?
22. 大壮同学自制了如图所示的健身器材,坚持锻炼身体。用细绳系在轻杆的点将轻杆悬挂起来,在杆的. 端悬挂质量的重物,在端竖直向下缓慢拉动轻杆至水平位置。已知长. ,长,大壮质量,一只脚接触地面面积为,取,求此时:
(1)大壮的重力;
(2)大壮对杆的拉力大小;
(3)大壮对地面的压强。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】速度与物体运动;重力及其大小的计算;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】A:一枚一元硬币的质量约6g,由G=mg可知重力约为0.06N,A错误;
B:中学生正常步行上学的速度约为1m/s,B错误;
CD:中学生质量约50kg,在水平地面静止站立时对地面的压力约F=G=mg=500N,C错误D正确;
故选D。
【分析】考查对物理量的估算,是常考题。
2.【答案】B
【知识点】惯性及其现象;平衡力的辨别;摩擦力的方向;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A:地面对冰壶的支持力与冰壶受到的重力是一对平衡力,A错误;
B:在冰壶运动路线上刷冰,是为了减小摩擦力,B正确;
C:冰壶离开手后减速滑行,质量不变,惯性不变,C错误;
D:冰壶滑行过程中,受到滑动摩擦力的方向与滑行方向相反,D错误。
故选B。
【分析】地面对冰壶的支持力与冰壶受到的重力才是一对平衡力;在冰壶运动路线上刷冰,减小粗糙程度,是为了减小摩擦力;主要物体质量不变,则惯性不变;滑动摩擦力的方向与冰壶相对冰面的运动方向相反。
3.【答案】B
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强大小比较
【解析】【解答】木板向右移动过程中,只要重心不超过桌面边缘,则木板对桌面的压力不变,受力面积变小,由可知压强变大。B正确。
故选B。
【分析】木板对桌面压力等于木板重力,根据受力面积变化,由判断压强大小变化。
4.【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】A:小球在点和点高度相等,所以点和点的重力势能相等,A正确;
BC:由图可知小球的机械能逐渐减小,点和点的重力势能相等,所以小球在点的动能大于在点的动能,B正确C错误;
D:小球从点离开地面到达点的过程中,动能减小,重力势能增加,一部分动能转化为重力势能,一部分动能转化为内能,D正确。
故选C。
【分析】由图可知小球的高度逐渐减小,说明小球受到空气阻力,所以小球的机械能逐渐减小。
5.【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】设 的面积各位S,则木板的对桌面的压力为,由图可知,,所以,,B正确。
故选B。
【分析】由初始状态的压强求出木板对桌面的压力,根据条件,找出对应的压力大小和受力面积大小,由写出式子,然后比较大小。
6.【答案】B
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】A.如图,杠杆左右两侧对应的力与力臂的乘积分别为
可知
松手后,杠杆左端会下沉,A不符合题意;
B.两侧钩码都向支点移动一格时
可知
松手后,杠杆能够在水平位置平衡,B符合题意;
C.在右侧钩码下增加一个钩码时
可知
松手后,杠杆右端会下沉,C不符合题意;
D.在两侧钩码下都增加一个钩码时
可知
松手后,杠杆能够在水平位置保持平衡,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据杠杆的平衡条件,结合力和力臂的变化,判断杠杆是否平衡。
7.【答案】C
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】AD:冰块熔化后,烧杯中盐水的密度变小,所以B将沉底,B排开液体体积不变,所以B受到的浮力变小,AD错误;
B:冰块漂浮,浮力等于重力,所以,盐水密度比水大,所以,则液面会升高,B错误;
C.冰块熔化前,杯底受到的压力等于盐水,冰块和物体B的总重力,冰块熔化后,B沉底,杯底对B施加竖直向上的支持力,所以杯底受到液体的压力变小,由F=pS可知杯底受到液体的压强变小,C正确。
故选C。
【分析】冰熔化为水后,密度比盐水密度小,所以冰熔化后液体密度变小。冰块冰块漂浮,浮力等于重力,熔化后的水的重力等于冰的重力,根据等式判断液面的高度变化;由力的平衡知识判断杯底受到液体的压强大小变化。
8.【答案】A
【知识点】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】 ①A的重力为,因为,所以,①正确;
②A的密度大于水的密度,所以A切去的部分下沉,最终沉底,,所以,剩余部分底面积为,所以A排开水的体积为,代入数据得,②正确;
③A剩余部分浸入水中体积为,则A剩余部分受到的浮力为,A切去部分受到的重力是,容器对桌面的压力该变量等于切去部分的重力加上物块受到的浮力,即,水对杯底压力该变量为,则容器对桌面压力该变量与水对杯底压力该变量之比为,③正确;
④切下的A受到的浮力为,所以切下部分沉底后对杯底的压力为,④错误。
所以A正确。
故选A。
【分析】①物体质量和密度公式的简单应用;②阿基米德原理原理的应用;③浮力和压强的综合应用;④利用力的平衡分析计算。
9.【答案】B
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.重物的重力的受力物体是重物,重物对细绳的拉力的受力物体是细绳,一对平衡力的受力物体是同一个,故A错误。
B、重力的受力物体是重物,细绳对重物的拉力的受力物体是重物,故B正确。
C.由B可知,故C错误。
D.重物的重力的受力物体是重物,无人机对重物的拉力的受力物体是重物,一对相互作用力的受力物体是两个,故D错误。
故答案为B。
【分析】一对平衡力的受力物体是同一个物体,一对相互作用力的受力物体是两个物体。
10.【答案】接触面的粗糙程度;大气压
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】浴室防滑垫正面有防滑气池,反面有防滑吸盘。正面是通过增大接触面的粗糙程度 ,反面是利用大气压增大对地面的压力,这两种方法都能增大摩擦力,从而达到理想的防滑效果。
【分析】增大接触面粗糙程度和增大摩擦力能增大摩擦力。
11.【答案】弹;作用点;上;重
【知识点】力的三要素及力的示意图;弹力;重力的方向
【解析】【解答】跳水运动员站到跳板点时,运动员对跳板的弹力力使跳板发生形变;当她走到跳板点时,跳板弯曲得更大,说明力的作用效果与力的作用点有关;运动员对跳板施力,跳板要恢复原状,对运动员产生向上的弹力,运动员达到最高点时,在重力的作用下落入水中。
【分析】考查力的作用效果的影响因素及力的基本概念,属于基础题。
12.【答案】=;<
【知识点】机械能及其转化;机械能守恒条件
【解析】【解答】圆弧光滑,全程只有重力做功,所以机械能守恒,则甲球在点时的机械能等于乙球在点时的机械能,甲球在点时的机械能等于乙球在点时的机械能,且,A点高度比B点小,所以小球甲的质量大于小球乙的质量。到达水平地面时,高度相同,机械能相等,所以。
【分析】只有重力做功,则机械能守恒,机械能大小等于重力势能和动能之和,动能与小球质量和速度有关,重力势能与小球质量和高度有关。
13.【答案】80;180;180
【知识点】摩擦力的大小;摩擦力的种类
【解析】【解答】没有推动时,摩擦力等于推力,即80N;匀速直线运动时,推力等于摩擦力,即180N;当推力增大到时,木箱受到的还是滑动摩擦力,所以木箱底部所受的摩擦力为180N。
【分析】木箱静止时,木箱受到的摩擦力随推力变化而变化;木箱加速或者匀速运动时,受到的滑动摩擦力大小不变。
14.【答案】不变;80%
【知识点】滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】汽车匀速运动过程中,质量和速度不变,动能不变;汽车受到的水平拉力为,则汽车受到的摩擦力为2400N,所以滑轮组的机械效率为。
【分析】质量和速度不变,动能不变;有用功是克服摩擦力做的功,则滑轮组的机械效率为。
15.【答案】6;0.1
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】当加入m=3kg水时,压强为,所以水的深度为;由得。
【分析】由液体压强公式计算水的深度;实心圆柱体的面积不变,则有,根据图中坐标点计算面积S。
16.【答案】运动状态;惯性;重
【知识点】力的作用效果;重力的方向;惯性及其现象
【解析】【解答】用力打击一摞棋子下面的某一个棋子,该棋子飞出,这表明力可以改变物体的运动状态 。上面的棋子由于惯性保持原来的静止状态,同时,这些棋子因受到重力的作用,又落在下方。
【分析】考查力的作用效果,惯性现象,属于基础题。
17.【答案】(1)将软管取下,再重新安装
(2)液体深度
(3)B;C
(4)倾斜;水柱高度相同
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)、实验前检查实验装置,观察到如图甲所示的情景,说明有堵塞,所以应该进行的操作是将软管取下,再重新安装;
(2)、调整器材后小明完成了图乙、丙所示实验,分析可知液体的压强与液体深度有关。
(3)、A:将丁图中金属盒下移,图丁和图丙中深度和密度都不同,不能探究液体压强与密度的关系,A错误;
B:丁烧杯中换用密度更大的液体,金属盒受到的压强变大,形管两侧水面高度差变大,B正确;
C:将形管中的水换成密度更小的酒精,形管两侧水面高度差变大,C正确;
故选BC。
(4)、小明将号管倾斜放置,直至水柱高度相同,对比、号管橡皮膜发现橡皮膜鼓起程度相同,所以可推测出液体压强与液体质量无关,能说明小红的猜想错误。
【分析】(1)、橡皮管堵塞,实验前才会出现U型管中也有高度差;
(2)、图乙、丙所示实验,液体密度相同,探究液体压强与深度关系。
(3)、要让实验现象明显,则形管两侧水面高度差越大越明显。
(4)、小明将号管倾斜放置,直至水柱高度相同,、号管橡皮膜鼓起程度相同即可说明小红的猜想错误。
18.【答案】(1)水平;标尺左端零刻度线
(2)62;
(3)偏大;不可能把烧杯内的酱油全部倒入量筒内,所测体积偏小
(4)装满水;
【知识点】液体密度的测量;设计实验测密度
【解析】【解答】(1)、将天平放在水平工作台上,将游码放在标尺左端零刻度线处,调节平衡螺母,使天平平衡。
(2)、用天平测出空烧杯的质量为,在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯和酱油的总质量如图甲所示为50g+10g+2g=62g,将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,酱油的体积如图乙所示体积是40cm3,酱油的密度为。
(3)、小明用这种方法会让烧杯中有酱油残留,测量的体积偏小,所以测出的酱油密度偏大 。
(4)、小明不小心将量筒打碎了,小华说:只用天平也能测出酱油的密度,于是小华添加了两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤,请你补充完整。、调好天平,用天平测出空烧杯的质量为。
、将一个烧杯装满水 ,用天平测出烧杯和水的总质量为。所以烧杯的容积为
、用另一个烧杯装满酱油,用天平测出烧杯和酱油的总质量为。所以酱油质量为
、酱油的密度表达式 。
【分析】(1)、称量前,应该将游码放在标尺左端零刻度线处,调节平衡螺母,使天平平衡。
(2)、酱油质量等于烧杯和油总质量减去烧杯质量,酱油体积为量筒示数,酱油的密度为。
(3)、不可能把烧杯内的酱油全部倒入量筒内,所测体积偏小,则测量的密度偏大。
(4)、通过将油和水都装满烧杯,则水的体积等于油的体积。
19.【答案】(1)很小
(2)改变A在斜面上静止释放的高度
(3)匀速直线;80%
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】(1)图甲所示实验中,斜面很大的坡度,小车运动速度将会很大,运动时间很小,测量运动时间不方便。为便于测量小车在斜面上的运动时间,应使斜面保持很小的坡度。
(2)图乙所示实验中,球A的动能是由重力势能转化而来的。对于同一个球A,要改变A撞击木块前的动能大小,可进行的操作是改变在斜面上静止释放的高度。
(3)图丙所示实验中,斜面倾斜角为,物体B重为。为了便于读出弹簧测力计的示数,用弹簧测力计沿斜面拉动B时,应使B做匀速直线运动。
实验中弹簧测力计示数如图所示,弹簧测力计的分度值为0.1N,其示数为2.5N。设斜面高为h,由数学知识知,斜面长
则所测斜面的机械效率为
【分析】(1)为便于测量小车在斜面上的运动时间,应使斜面保持很小的坡度;
(2)改变在斜面上静止释放的高度,可改变球到达水平面的距离,进而改变动能;
(3)为了便于读出弹簧测力计的示数,应使物体做匀速直线运动;根据,计算机械效率。
20.【答案】(1)解: 潜艇在水下航行时受到的浮力:;
答:潜艇在水下航行时受到的浮力是;
(2)解:潜艇的体积:;
答:潜艇的体积是;
(3)解:潜艇在最大潜水深度处受到的压强:,
此时潜艇上一个面积是的观察口受到海水的压力:;
答:潜艇在最大潜水深度处受到的压强是,此时潜艇上一个面积是的观察口受到海水的压力是;
(4)解: 潜艇在水下以最大输出功率匀速行驶发动机输出的能量:。
答:潜艇在水下以最大输出功率匀速行驶,求发动机输出的能量是。
【知识点】液体压强的计算;阿基米德原理;浮力大小的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)、潜艇在水下航行时受到的浮力: ;
(2)、潜艇的体积是 ;
(3)、 潜艇在最大潜水深度处受到的压强:,则观察口受到海水的压力:;
(4)、发动机输出的能量:。
21.【答案】(1)小
(2)解: 满载的列车停在水平轨道上时,对轨道的压力:,
对轨道的压强:;
答:载的列车停在水平轨道上时,对轨道的压强是;
(3)解: 因列车在水平轨道上做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,列车受到的牵引力:,
此过程中牵引力的功率:。
答:此过程中牵引力的功率是。
【知识点】功率的计算;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;流体压强与流速的关系
【解析】【分析】(1)列车高速行驶时,列车与人之间的空气流速较大,压强较小 ,安全线内的人很容易被“吸”向列车。
(2) 满载的列车停在水平轨道上时,对轨道的压力:,对轨道的压强:;
(3)因列车在水平轨道上做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,则,此过程中牵引力的功率:。
22.【答案】(1)解: 大壮的重力:;
答:大壮的重力为;
(2)解: 杠杆在水平位置平衡,是杠杆支点,是阻力臂,阻力大小等于重物大小,;
是动力臂,大壮对杠杆的拉力为动力,
根据杠杆平衡条件可得:,代入数据有:,
解得:,即大壮对杆的拉力为;
答:大壮对杆的拉力大小为;
(3)解: 大壮受三个力,竖直向下的重力、杆对大壮竖直向上的拉力、地面对大壮竖直向上的支持力,这三个力平衡,杆对大壮的拉力与大壮对杆的拉力为相互作用力,大小相等,
则地面对大壮的支持力:;
根据物体间力的作用是相互的可知,大壮对地面的压力:,
大壮对地面的压强为:。
答:大壮对地面的压强为。
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;杠杆的平衡条件
【解析】【分析】(1) 大壮的重力:;
(2) A点受到的拉力为;根据杠杆平衡条件可得:,代入数据求出大壮施加的拉力;
(3)由力的平衡得地面对大壮的支持力:;所以大壮对地面的压力:,则大壮对地面的压强为:。
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