安徽省六安市金安区2022-2023学年多校八年级(下)期末物理试卷
一、单选题(本大题共10小题,共30.0分)
1.(2023八下·阳信期末) 如图所示,“太空教师”王亚平在太空做了抛冰墩墩实验,下列说法中正确的是( )
A.抛出后冰墩墩向前做直线运动,说明力不可以改变物体的运动状态
B.冰墩墩在太空中受到的重力与在地面所受重力相等
C.由于惯性,抛出的冰墩墩继续向前运动
D.在太空中冰墩墩具有的惯性比在地球上小
【答案】C
【知识点】物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】A.抛出后冰墩墩不受力,向前做直线运动,是惯性维持物体的运动状态,A不符合题意;
B.冰墩墩在太空中处于失重状态,与在地面所受重力不相等,B不符合题意;
C.由于惯性是保持物体原来的运动状态,抛出的冰墩墩继续向前运动,C符合题意;
D.惯性是物体的属性,和空间位置无关,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】惯性是物体保持原来的运动状态的性质,和空间位置无关。
2.两个用同种材料制成且完全相同的密闭圆台形容器一正一反放置在同一水平桌面上,容器内装有深度相同的同种液体,如图所示,若它们分别在水平方向拉力和的作用下沿桌面做匀速直线运动,速度分别为和,则匀速运动时、随时间的变化关系图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】由图可知:容器中液体,同种液体的密度相同,由可知,容器对桌面的压力为,所以,容器的材料相同,粗糙程度相同,桌面对容器的摩擦力,容器做匀速直线运动,拉力与摩擦力平衡,所以拉力,运动过程中拉力不变。C正确。
故选C。
【分析】由求出两种情况下液体的重力大小,容器对桌面的压力为,根据压力大小可以求出两种情况下摩擦力大小。运动过程中,拉力和摩擦力平衡,摩擦力不变则拉力不变,摩擦力小的拉力小。
3.如图所示,以下与压强知识相关的实验中分析不正确的是( )
A.甲图实验,能够说明液体压强随深度的增加而增大
B.乙图实验,压有砝码的桌子放在细沙上,砝码越重,桌腿下陷越深
C.丙图实验,测出拉动注射器活塞时的拉力和活塞的面积,可估测大气压强的值
D.丁图实验,在教室内可以用水代替水银做托里拆利实验
【答案】D
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;探究液体压强的特点实验;大气压强的测量方法
【解析】【解答】A:甲图实验,液体中越深的孔,流出的液体喷出的距离越远,表面液体内部越深的地方压强越大,则液体压强随深度的增加而增大,A正确;
B:乙图实验,压有砝码的桌子放在细沙上,保持桌腿接触细沙不变,则砝码越重,桌腿下陷越深,B正确;
C:丙图实验,测出拉动注射器活塞时的拉力和活塞的面积,当活塞刚好滑动时,有,由此可估测大气压强的值,C正确;
D:丁图实验,用水代替水银做托里拆利实验,由可知大气压支撑的水柱高度为,玻璃管的长度约10m,教室高度约3.5m,无法完成实验,D错误。
故选D。
【分析】流出的液体喷出的距离越远,表面液体内部越深的地方压强越大;保持桌腿接触细沙不变,则砝码越重,桌腿下陷越深;当活塞刚好滑动时,拉力和大气压的压力平衡,可由估测大气压强的值;托里拆利实验测量大气压的原理公式是:,据此计算出用水代替水银需要的玻璃管长度,由玻璃管长度可推测是否能在教室中用水代替水银做托里拆利实验。
4.利用同一个滑轮,分别按照如图所示的甲、乙两种方式提升重物,在相同时间内将同一物体匀速提升相同的高度,拉力分别为和不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.拉力小于
B.使用动滑轮时拉力做功更少
C.甲装置比乙装置的机械效率大
D.拉力和拉力做功的功率一样大
【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮拉力的计算;滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】A:拉力,,动滑轮重力未知,拉力大小不能判断,A错误;
BD:拉力做功为,,使用动滑轮时拉力做功更多,由W=Pt可知拉力F2的功率大,BD错误;
C:装置的机械效率,,所以甲装置的机械效率大,C正确;
故选C。
【分析】根据定滑轮和动滑轮特点求出拉力大小;拉力做功等于克服重物和动滑轮重力做功;由写出机械效率表达式即可判断机械效率大小。
5.(2023八下·临汾期末) 小明15岁生日这天,爸爸送给他一辆山地自行车,如图所示。关于这辆自行车,下列分析正确的是( )
A.自行车轮胎上的花纹可以减小摩擦
B.自行车脚蹬上的花纹是为了减小摩擦
C.自行车刹车是通过增大压力的方式增大摩擦力
D.若体重较大的爸爸骑此车,车轮与地面的摩擦力会较小
【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.自行车轮胎上的花纹是通过增大接触面粗糙程度增大摩擦,故A错误;
B.自行车脚蹬上的花纹是通过增大接触面粗糙程度增大摩擦,故B错误;
C.自行车刹车是通过增大压力的方式增大摩擦力,故C正确;
D.若体重较大的爸爸骑此车,车轮对地面的压力增大,那么摩擦力会增大,故D错误。
故选C。
【分析】(1)(2)减小摩擦的方法: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)增大摩擦力的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度;
(4)根据影响滑动摩擦力的因素判断。
6.如图所示,为轻质杠杆,端用细线挂一重物,在端分别施加作用力、、时,杠杆都能在图示位置平衡。则下列说法正确的是( )
A.最小
B.最大
C.使用此杠杆、筷子、轮轴等机械一定能省力,但不能省功
D.若作用力为,保持与垂直,使重物匀速上升,将逐渐减小
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】AB.由杠杆平衡条件可知力臂最长的力最小,图中力臂为OA时最长,所以F3最小,AB错误;
C.只有动力臂大于阻力臂才是省力杠杆,筷子是费力杠杆,所有机械都不省功,C错误;
D.由杠杆平衡条件可得,当重物匀速上升,力臂LOB减小,保持与垂直,LOA不变,所以F3逐渐减小,D正确。
故选D。
【分析】图中杠杆静止时,力臂为OA时最长,对应的力F3最小;动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆,机械都不省功;
重物匀速上升,杠杆仍是平衡状态,满足,根据重物对B点拉力的力臂的变化可以判断F3的变化。
7.如图所示的实验装置,甲、乙均为实心正方体,甲的边长为,密度为,在如图所示的静止状态下甲对水平地面的压强为,乙的边长为。下列说法错误的是( )
A.甲所受的重力为 B.乙的密度为
C.测力计的示数为 D.甲对水平地面的压力为
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A:甲的体积为,甲的重力为,A正确;
D:甲对地面的压力为,D正确;
C:由力的相互性可知地面对甲的支持力为。以甲为研究对象,由力的平衡可得测力计的拉力为,C错误;
B:由图可知乙的重力为,由可得乙的密度为,B正确。
故选C。
【分析】甲受到竖直向上的拉力(拉力等于弹簧测力计示数),竖直向上的支持力(支持力大小由甲对地面的压强计算,即)和竖直向下的重力,这三个力的平衡关系为;乙静止,弹簧测力计示数等于乙的重力大小。
8.(2023八下·黄山期末)小明在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,在水平桌面上铺有粗糙程度不同的物体(毛巾、棉布、木板),小车自斜面顶端从同一高度由静止开始下滑,观察小车在三种不同平面上运动的距离如图所示,下面说法正确的是( )
A.小车在不同平面上运动的距离越长,受到的阻力越大
B.如果在平面上小车受到的阻力为0,小车将做加速运动
C.牛顿第一定律可以由实验结果直接得出
D.此时实验用到的物理方法是控制变量法
【答案】D
【知识点】牛顿第一定律;阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】A、平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,速度减小的越慢,运动的距离越长,A选项错误,
B、如果在平面上小车受到的阻力为0,小车只在竖直方向上受到重力和平面的支持力,二力是平衡力,小车处于平衡状态,小车将保持刚到达平面时的速度一直做匀速直线运动,B选项错误,
C、牛顿第一定律是通过实验结果归纳概括出来的,不是直接得出的,C选项错误,
D、该实验通过控制了小车到达平面时的速度大小,改变平面的粗糙程度来进行实验的,是使用了控制变量法,D选项正确,
故答案为:D
【分析】(1)阻力越大,速度减小的越快,运动的距离越短;
(2)处于平衡状态,物体将保持静止或匀速直线运动;
(3)生活中不存在不受力的情况,牛顿第一定律是通过实验结果归纳概括出来的。
(4)实验通过改变平面的粗糙程度保持刚到达平面的速度相同来进行的,使用了控制变量法。
9.三个完全相同的容器内,分别装满酒精、水和盐水后,将、、三个不同的小球放入容器中,小球静止后位置如图所示。下列说法正确的是( )
A.三个容器底部受到的液体压力关系是
B.三个小球的密度关系是
C.若将小球放入丙杯中,小球受到的浮力会增大
D.若将小球放入甲杯中,小球排开液体的质量小于小球的质量
【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A:容器底部受到的液体压力为,容器中液体深度相同,所以,A错误;
B:a在甲中漂浮,则,b在乙中悬浮,则,c在丙中沉底,则,所以,B错误;
C:若将小球放入丙杯中,b球将在丙中漂浮,小球受到的浮力等于小球重力,小球b受到的浮力大小不变,C错误;
D:若将小球c放入甲杯中,小球c将沉底,,,所以,小球排开液体的质量小于小球c的质量,D正确。
故选D。
【分析】容器底部受到的液体压力为,由液体密度大小可以判断液体压力大小;根据浮沉状态求出小球密度与液体密度的大小关系,结合液体密度大小归纳出小球的密度大小;由小球密度与液体密度的关系判断小球的浮沉状态,小球放入丙杯中,b球将在丙中漂浮,漂浮时浮力等于重力大小,悬浮时浮力等于重力大小,所以浮力不变;将小球c放入甲杯中,小球c将沉底,,阿基米德原理可知,得出,即,所以小球排开液体的质量小于小球c的质量。
故选D。
10.利用鸬捕鱼是我国传承千年的古老技艺。如图所示,当捕到鱼的鸬从水中跳到渔船上时,下列关于渔船说法正确的是( )
A.排开水的质量不变
B.受到的浮力变大
C.船底受到的液体压强变小
D.所受浮力始终大于船及所载物的总重力
【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】ABD:当捕到鱼的鸬从水中跳到渔船上时,渔船和所载物的总重力增大,船仍漂浮,浮力等于船和所载物的总重力,所以浮力增大,则排开水的质量增大,AD错误B正确;
C:船受到的浮力增大,船排开水的体积增大,船会下沉一段距离,所以船底受到的液体压强变大,C错误;
故选B。
【分析】渔船始终漂浮,所受的浮力始终等于船和所载物的总重力,船和所载物的总重力增大,则浮力增大,船和所载物的总重力减小,则浮力减小。
二、填空题(本大题共10小题,共26.0分)
11.端午节的传统习俗有包粽子、吃咸鸭蛋和赛龙舟等,粽叶飘香,说明分子在 。
【答案】不停地做无规则运动
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】端午节的传统习俗有包粽子、吃咸鸭蛋和赛龙舟等,粽叶飘香,说明分子在不停地做无规则运动。
【分析】闻到气味都是由于分子在不停地做无规则运动造成的。
12.某物体对桌面的压强是,它的物理意义是 。
【答案】桌面面积上受到的压力是
【知识点】压强
【解析】【解答】某物体对桌面的压强是,它的物理意义是桌面面积上受到的压力是。
【分析】压强计算公式为,表示单位面积上受到的压力大小。
13.如图所示,上表面水平且光滑的小车上有、两个物体,两物体与小车以相同的速度一起向右匀速运动,在的正前方,的质量小于的质量,假设小车的上表面足够长,不计空气阻力,小车遇到障碍物突然停止后,、两物体的速度关系 选填“>”、“<”或“=”。
【答案】=
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】不计空气阻力,小车遇到障碍物突然停止后,、两物体由于惯性继续保持原来的速度做匀速直线运动,所以两物体速度相等。
【分析】小车上表面水平且光滑,不计空气阻力,小车遇到障碍物突然停止后,、两物体由于惯性继续保持原来的速度做匀速直线运动。
14.如图所示,订书机钉槽内的订书钉之所以不会松脱,是因为固定在槽内后部的处于压缩状态的弹簧给订书钉一个向 选填“左”或“右”的弹力,在使用过程中随着订书钉的逐渐减少,这个力将 选填“增大”“减小”或“不变”。
【答案】左;减小
【知识点】弹力
【解析】【解答】固定在槽内后部的处于压缩状态的弹簧给订书钉一个向左的弹力,在使用过程中随着订书钉的逐渐减少,弹簧的形变量逐渐减小,弹簧的弹力减小。
【分析】弹簧处于压缩状态,弹簧会对接触的物体施加一个与恢复原状方向相同的弹力,弹性形变越大,弹力越大。
15. 如图所示,在水平地面上放置一个重为的物体,将物体匀速拉动时,动力的大小是,则物体与地面间的摩擦力大小是 不计滑轮和绳重、轮与轴间摩擦。
【答案】180
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】水平方向的滑轮组,绳子股数n=2,已知拉力为90N,不计滑轮、绳重和摩擦,根据,物体受到的摩擦力为f=2F=2×90N=180N。
【分析】根据滑轮组绳子股数和绳子的拉力,计算物体受到的摩擦力。
16.科技的发展,让人们创造了一项又一项不可思议的世界纪录,如图所示是一款世界上速度最快的火箭车,速度可达,其速度表示的物理意义是 ,这个速度比民航飞机要快的多,不过这车只是用来挑战极限的,是不可能上路的,若这种火箭车以最大速度匀速行驶,可以通过的路程是 。
【答案】通过的路程为;
【知识点】速度与物体运动
【解析】【解答】速度可达,其速度表示的物理意义是通过的路程为;火箭车通过的路程为。
【分析】速度的定义式为,表示单位时间内通过的路程;由s=vt计算某段时间内通过的路程。
17.小明在学校运动会上是仪仗队手,如图所示。他竖直举旗前进时,风给旗水平向右的阻力为,其作用点可以看成在点。已知,。小明的两只手分别位于、两点,他用一只手握紧旗杆不让它下滑,用另一只手拉住旗杆不让它倾斜。则另一只手对旗杆加的最小拉力为 ,方向 。
【答案】80;水平向右
【知识点】杠杆的动态平衡分析;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】当以B点为支点时,在C点沿水平向右施加拉力时拉力最小,由杠杆平衡条件得,所以最小拉力为。
【分析】由杠杆平衡条件可知当动力臂越长,阻力臂越小时越省力,即施加的拉力最小。所以当以B点为支点时,在C点沿水平向右施加拉力时拉力最小。
18.如图,三个物块、、叠放在水平桌面上,水平力作用于物体,使、、以共同速度向右做匀速直线运动,则物块 选填“受到”或“不受”摩擦力;桌面对的摩擦力 选填“大于”、“等于”或“小于”对的摩擦力;在其他条件不变的情况下取走,将做 运动。
【答案】不受;等于;加速
【知识点】摩擦力的大小;摩擦力产生的条件;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】、、以共同速度向右做匀速直线运动,则物块与A无相对运动,所以B不受摩擦力;A对C的摩擦力与拉力F平衡,所以A对C的摩擦力大小为F,AC一起匀速,所以桌面对的摩擦力等于A对C的摩擦力,大小为F;在其他条件不变的情况下取走,地面对A的摩擦力减小,所以将做加速运动。
【分析】、、以共同速度向右做匀速直线运动,则物块与A无相对运动,所以B不受摩擦力,以A,B,C为整体,地面对A的摩擦力与拉力F平衡,由于AB间无摩擦力,所以AC间摩擦力大小为F。当取下B,地面受到的压力减小,摩擦力减小,所以AC将加速运动。
19.(2021八下·农安期末)在水平地面上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,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。汽车在做 (选填“加速”、“匀速”或“减速”)运动。
【答案】不是;加速
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】 图中小球受到竖直向下的重力、沿绳子斜向上的拉力,这两个力不在同一条直线上,根据二力平衡条件可知,这两个力不是一对平衡力。
当汽车加速运动时,小球由于惯性要保持原来的运动状态(即小球以原来较小的速度运动),所以小球就向后偏,即根据小球向后偏可知汽车做加速运动。
【分析】二力平衡条件:大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一个物体上,这四个条件缺一不可。
汽车匀速运动时绳子在竖直方向上;汽车做变速运动时,绳子倾斜;加速小球向后摆,减速小球向前摆。
20.在水平桌面上有一个盛有水的容器,将密度为木块用细线系住没入水中,如图甲所示。将细线剪断,木块静止后如图乙所示。那么甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是 ;甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是 ;甲图容器对水平桌面的压强 选填:大于小于等于乙图中容器对水平桌面的压强。
【答案】5:3;2:5;等于
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】图甲中物体浸没,受到的浮力为,图乙中漂浮,受到的浮力等于物体重力,所以,所以。图甲中细线的拉力为,所以甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是。甲乙两图中容器对桌面的压力和受力面积都相同,所以压强相等。
【分析】图甲中物体浸没,受到的浮力为,图乙中漂浮,,化简即可得出结果。甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比也是将浮力和拉力化简为关于Vg的等式,然后相比即可得出结果。甲乙两图中容器对桌面的压力都等于水的重力加容器重力加木块重力,所以压力相等,受力面积也都相同,所以压强相等。
三、实验探究题(本大题共3小题,共24.0分)
21.如图所示是某小组同学用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)图甲是形管压强计,从结构来看,压强计 是或不是连通器;
(2)比较乙、丙两次实验可知: ;
(3)若图丁的实验中形管左右两侧水面的高度差为,则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为 ;在图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与其均匀混合后液体不溢出,橡皮膜受到的液体压强将 。
【答案】(1)不是
(2)同种液体内部压强随深度的增加而增大
(3)500;变大
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】
(1)、图甲是形管压强计,从结构来看,压强计不是连通器;
(2)、比较乙、丙两次实验,在相同液体中,金属盒所处位置越深,U型管中液柱高度差越大,压强越大,所以可得出结论:同种液体内部压强随深度的增加而增大;
(3)、若图丁的实验中形管左右两侧水面的高度差为,则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为;在图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与其均匀混合后液体不溢出,容器中液体密度减小,金属盒以下液体深度不变,由可知压强变小,加清水后容器中水的总重力增加,由可知容器底的压强变大,所以金属盒以上的压强变大,则橡皮膜受到的液体压强将变大。
【分析】
(1)、形管压强计,上端只有一处开口,不是连通器;
(2)、乙、丙两次实验,液体密度相同,金属盒所处位置越深,U型管中液柱高度差越大,压强越大,根据控制变量法总结出实验结论;
(3)、若图丁的实验中形管左右两侧水面的高度差为,则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为;在图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与其均匀混合后液体不溢出,金属盒所处深度增大,但是密度减小,不能简单的利用来判断,将金属盒分为上下两部分分析:金属盒以下液体深度不变,液体密度减小,压强变小;容器是柱形,所以加清水后容器底受到的压强由分析,由分析橡皮膜受到的液体压强将变大。
22.“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)把杠杆放在支架上后,在图甲所示的位置静止,这时的杠杆处于 选填“平衡”或“非平衡”状态,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向 选填“左”或“右”调节。
(2)调节好的杠杆如图乙,用弹簧测力计向上拉动杠杆使其水平在位置平衡,此操作的好处是 。
(3)如图丙,当杠杆水平在位置平衡时,与乙图相比弹簧测力计的示数将 选填“变大”“变小”或“不变”。
(4)图丁为小明利用所学知识自制的杆秤自重不计。已知秤砣的质量为,当杠杆水平静止时,被测物和秤砣到秤纽的距离分别为、可估算出被测物质量为 ,为提高杆秤的测量范围,提纽应向 移动选填“左”“右”。
【答案】(1)平衡;左
(2)便于测量力臂
(3)变大
(4)2.5;左
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】
(1)、把杠杆放在支架上后,在图甲所示的位置静止,这时的杠杆处于平衡状态,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向左调节。
(2)、调节好的杠杆如图乙,用弹簧测力计向上拉动杠杆使其水平在位置平衡,此操作的好处是力臂和刻度尺重合,便于测量力臂;
(3)、如图丙,当杠杆水平在位置平衡时,与乙图相比拉力的力臂减小,所以弹簧测力计的示数将变大;
(4)、图丁中由杠杆平衡条件得,可估算出被测物重力为,则被测物质量为。为提高杆秤的测量范围,即F2要增大,所以增大,即秤砣到秤纽的距离应该减小,提纽应向左移动。
【分析】
(1)、杠杆静止或者匀速转动时,杠杆处于平衡状态,为使杠杆在水平位置平衡,按照左偏右调的原则调节平衡螺母。
(2)、动力和阻力与杠杆垂直时,力臂和刻度尺重合,便于测量力臂;
(3)、如图丙,当杠杆水平在位置平衡时,力臂减小,力与力臂的乘积不变,所以弹簧测力计的示数将变大;
(4)、图丁中由杠杆平衡条件得,可估算出被测物质量。为提高杆秤的测量范围,即秤砣到秤纽的距离应该减小。
23.(2023八下·平顶山期末)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小美选择如下器材:长木板、棉布、长方形木块(各表面粗糙程度相同)、砝码、弹簧测力计等,设计的操作过程如图所示。
(1)实验中用弹簧测力计沿水平方向拉动放置在长木板上的木块,使其做 运动,利用 原理可知,此时弹簧测力计示数F等于木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)得到的实验数据记录如下表:
实验情景 甲 乙 丙 丁
测力计示数F/N 1.5 1.5 2.1 2.5
比较甲、乙两次实验可知,滑动摩擦力大小与接触面积的大小 (选填“有关”或“无关”);比较 两次实验可知,在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛,这是应用了 两次实验得出的结论。
(4)小美对实验装置进行改进,如图戊所示。请你说出改进后的优点: (写出一条即可)。
【答案】(1)匀速直线;二力平衡
(2))无关;甲、丙
(3)甲、丁
(4)便于操作,不需要控制木板做匀速直线运动
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;增大或减小摩擦的方法;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)根据二力平衡条件可知,当木块在木板表面做匀速直线运动时,木块所受拉力等于摩擦力;
(2)第一空根据甲乙两次实验数据可知接触面积发生改变,两次拉力均为1.5N,可知摩擦力与接触面积无关;第二空乙、丙两次实验接触面粗糙程度相同,丙图压力增大,测得拉力大于乙图测得的拉力,可知在接触面粗糙程度相同的情况下, 压力越大,滑动摩擦力越大 。
(3) 队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛 ,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力。
(4) 测力计的示数稳定,便于读数;
【分析】(1)摩擦力的测量利用木块做匀速直线运动时,所受摩擦力和拉力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知两个力大小相等,所以通过测量拉力可以测出物体所受摩擦力;
(2)通过实验数据分析可知,在压力和接触面粗糙程度不变的情况下,摩擦力与接触面积无关;在接触面粗糙程度不变的情况下,压力越大摩擦力越大;
(3)压力不变的情况下,接触面越粗糙,摩擦力越大;
(4)压力和接触面粗糙程度不变,当木板相对木块运动时,木板和木块之间的摩擦力是不变的,故木板的运动情况对木块所受摩擦力不会产生影响。
四、计算题(本大题共3小题,共20.0分)
24.如图工人用的力将重为的物体在内匀速提升。不计绳重和摩擦。求:
(1)拉力做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)动滑轮的重力;
(4)若物重增大到,则滑轮组的机械效率是多少?
【答案】(1)解:由图可知,,工人做的总功为,
拉力做功的功率为:;
答:拉力做功的功率为;
(2)解:工人做的有用功为,
则滑轮组的机械效率为:;
答:滑轮组的机械效率为;
(3)解:不计绳重和摩擦,根据可知,动滑轮的重力为:;
答:动滑轮的重力为;
(4)解:若物重增大到,则滑轮组的机械效率为:。
答:若物重增大到,则滑轮组的机械效率为。
【知识点】滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】(1)拉力做的功是总功,总功,由计算拉力功率;
(2)克服物体重力做功为有用功,,由计算机械效率;
(3)由滑轮组特点计算动滑轮重力;
(4) 若物重增大到,拉力也将发生变化,可以用机械效率的化简式求解机械效率,即。
25.如图所示,质量为的举重运动员在内将重为的杠铃从地上举到的高度。求这个过程中:运动员每只脚与地面的接触面积是
(1)运动员受到的重力;
(2)运动员举起杠铃后双脚站立时对地面的压强;
(3)运动员对杠铃做功的功率。
【答案】(1)解:运动员受到的重力;
答:运动员受到的重力为;
(2)解:运动员举起杠铃后双脚站立时对地面的压力,
运动员举起杠铃后双脚站立时对地面的压强;
答:运动员举起杠铃后双脚站立时对地面的压强为;
(3)解:运动员对杠铃所做的功:,
运动员对杠铃做功的功率。
答:运动员对杠铃做功的功率为。
【知识点】功率的计算;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)由G=mg计算运动员重力;
(2)运动员举起杠铃后双脚站立时对地面的压力等于自身重力加上杠铃重力,受力面积为双脚的面积,由计算站立时的压强;
(3)运动员克服杠铃重力做功为,由计算运动员对杠铃做功的功率。
26.如图所示,有一体积为重为的木块漂浮在水面上,已知,取。求:
(1)木块所受浮力;
(2)木块露出水面的体积;
(3)若在木块的上方施加一个竖直向下的力,当为多大时,木块恰好能全部没入水中。
【答案】(1)解:根据题意可知,木块漂浮在水面上,根据物体的浮沉条件可知,木块受到的浮力:;
答:木块所受浮力为;
(2)解:由可知,木块浸没在水中的体积:,
木块露出水面体积:;
答:木块露出水面的体积为;
(3)解:木块全部浸没在水中时,木块排开水的体积,
木块全部浸没在水时受到的浮力:,
对物体受力分析可知,要使木块恰好能全部没入水中,需要施加的力:。
答:若在木块的上方施加一个竖直向下的力,当为时,木块恰好能全部没入水中。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1) 木块漂浮在水面上,根据物体的浮沉条件可知,木块受到的浮力:;
(2)由阿基米德原理可求出在水中的体积,即,露出水面的体积等于总体积减去水中的体积;
(3)木块恰好能全部没入水中,则,由阿基米德原理求出完全浸没时木块受到的浮力,根据力的平衡可以得出等式:,代入数据即可求出F。
安徽省六安市金安区2022-2023学年多校八年级(下)期末物理试卷
一、单选题(本大题共10小题,共30.0分)
1.(2023八下·阳信期末) 如图所示,“太空教师”王亚平在太空做了抛冰墩墩实验,下列说法中正确的是( )
A.抛出后冰墩墩向前做直线运动,说明力不可以改变物体的运动状态
B.冰墩墩在太空中受到的重力与在地面所受重力相等
C.由于惯性,抛出的冰墩墩继续向前运动
D.在太空中冰墩墩具有的惯性比在地球上小
2.两个用同种材料制成且完全相同的密闭圆台形容器一正一反放置在同一水平桌面上,容器内装有深度相同的同种液体,如图所示,若它们分别在水平方向拉力和的作用下沿桌面做匀速直线运动,速度分别为和,则匀速运动时、随时间的变化关系图象可能是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示,以下与压强知识相关的实验中分析不正确的是( )
A.甲图实验,能够说明液体压强随深度的增加而增大
B.乙图实验,压有砝码的桌子放在细沙上,砝码越重,桌腿下陷越深
C.丙图实验,测出拉动注射器活塞时的拉力和活塞的面积,可估测大气压强的值
D.丁图实验,在教室内可以用水代替水银做托里拆利实验
4.利用同一个滑轮,分别按照如图所示的甲、乙两种方式提升重物,在相同时间内将同一物体匀速提升相同的高度,拉力分别为和不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.拉力小于
B.使用动滑轮时拉力做功更少
C.甲装置比乙装置的机械效率大
D.拉力和拉力做功的功率一样大
5.(2023八下·临汾期末) 小明15岁生日这天,爸爸送给他一辆山地自行车,如图所示。关于这辆自行车,下列分析正确的是( )
A.自行车轮胎上的花纹可以减小摩擦
B.自行车脚蹬上的花纹是为了减小摩擦
C.自行车刹车是通过增大压力的方式增大摩擦力
D.若体重较大的爸爸骑此车,车轮与地面的摩擦力会较小
6.如图所示,为轻质杠杆,端用细线挂一重物,在端分别施加作用力、、时,杠杆都能在图示位置平衡。则下列说法正确的是( )
A.最小
B.最大
C.使用此杠杆、筷子、轮轴等机械一定能省力,但不能省功
D.若作用力为,保持与垂直,使重物匀速上升,将逐渐减小
7.如图所示的实验装置,甲、乙均为实心正方体,甲的边长为,密度为,在如图所示的静止状态下甲对水平地面的压强为,乙的边长为。下列说法错误的是( )
A.甲所受的重力为 B.乙的密度为
C.测力计的示数为 D.甲对水平地面的压力为
8.(2023八下·黄山期末)小明在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,在水平桌面上铺有粗糙程度不同的物体(毛巾、棉布、木板),小车自斜面顶端从同一高度由静止开始下滑,观察小车在三种不同平面上运动的距离如图所示,下面说法正确的是( )
A.小车在不同平面上运动的距离越长,受到的阻力越大
B.如果在平面上小车受到的阻力为0,小车将做加速运动
C.牛顿第一定律可以由实验结果直接得出
D.此时实验用到的物理方法是控制变量法
9.三个完全相同的容器内,分别装满酒精、水和盐水后,将、、三个不同的小球放入容器中,小球静止后位置如图所示。下列说法正确的是( )
A.三个容器底部受到的液体压力关系是
B.三个小球的密度关系是
C.若将小球放入丙杯中,小球受到的浮力会增大
D.若将小球放入甲杯中,小球排开液体的质量小于小球的质量
10.利用鸬捕鱼是我国传承千年的古老技艺。如图所示,当捕到鱼的鸬从水中跳到渔船上时,下列关于渔船说法正确的是( )
A.排开水的质量不变
B.受到的浮力变大
C.船底受到的液体压强变小
D.所受浮力始终大于船及所载物的总重力
二、填空题(本大题共10小题,共26.0分)
11.端午节的传统习俗有包粽子、吃咸鸭蛋和赛龙舟等,粽叶飘香,说明分子在 。
12.某物体对桌面的压强是,它的物理意义是 。
13.如图所示,上表面水平且光滑的小车上有、两个物体,两物体与小车以相同的速度一起向右匀速运动,在的正前方,的质量小于的质量,假设小车的上表面足够长,不计空气阻力,小车遇到障碍物突然停止后,、两物体的速度关系 选填“>”、“<”或“=”。
14.如图所示,订书机钉槽内的订书钉之所以不会松脱,是因为固定在槽内后部的处于压缩状态的弹簧给订书钉一个向 选填“左”或“右”的弹力,在使用过程中随着订书钉的逐渐减少,这个力将 选填“增大”“减小”或“不变”。
15. 如图所示,在水平地面上放置一个重为的物体,将物体匀速拉动时,动力的大小是,则物体与地面间的摩擦力大小是 不计滑轮和绳重、轮与轴间摩擦。
16.科技的发展,让人们创造了一项又一项不可思议的世界纪录,如图所示是一款世界上速度最快的火箭车,速度可达,其速度表示的物理意义是 ,这个速度比民航飞机要快的多,不过这车只是用来挑战极限的,是不可能上路的,若这种火箭车以最大速度匀速行驶,可以通过的路程是 。
17.小明在学校运动会上是仪仗队手,如图所示。他竖直举旗前进时,风给旗水平向右的阻力为,其作用点可以看成在点。已知,。小明的两只手分别位于、两点,他用一只手握紧旗杆不让它下滑,用另一只手拉住旗杆不让它倾斜。则另一只手对旗杆加的最小拉力为 ,方向 。
18.如图,三个物块、、叠放在水平桌面上,水平力作用于物体,使、、以共同速度向右做匀速直线运动,则物块 选填“受到”或“不受”摩擦力;桌面对的摩擦力 选填“大于”、“等于”或“小于”对的摩擦力;在其他条件不变的情况下取走,将做 运动。
19.(2021八下·农安期末)在水平地面上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,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。汽车在做 (选填“加速”、“匀速”或“减速”)运动。
20.在水平桌面上有一个盛有水的容器,将密度为木块用细线系住没入水中,如图甲所示。将细线剪断,木块静止后如图乙所示。那么甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是 ;甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是 ;甲图容器对水平桌面的压强 选填:大于小于等于乙图中容器对水平桌面的压强。
三、实验探究题(本大题共3小题,共24.0分)
21.如图所示是某小组同学用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)图甲是形管压强计,从结构来看,压强计 是或不是连通器;
(2)比较乙、丙两次实验可知: ;
(3)若图丁的实验中形管左右两侧水面的高度差为,则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为 ;在图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与其均匀混合后液体不溢出,橡皮膜受到的液体压强将 。
22.“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)把杠杆放在支架上后,在图甲所示的位置静止,这时的杠杆处于 选填“平衡”或“非平衡”状态,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向 选填“左”或“右”调节。
(2)调节好的杠杆如图乙,用弹簧测力计向上拉动杠杆使其水平在位置平衡,此操作的好处是 。
(3)如图丙,当杠杆水平在位置平衡时,与乙图相比弹簧测力计的示数将 选填“变大”“变小”或“不变”。
(4)图丁为小明利用所学知识自制的杆秤自重不计。已知秤砣的质量为,当杠杆水平静止时,被测物和秤砣到秤纽的距离分别为、可估算出被测物质量为 ,为提高杆秤的测量范围,提纽应向 移动选填“左”“右”。
23.(2023八下·平顶山期末)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小美选择如下器材:长木板、棉布、长方形木块(各表面粗糙程度相同)、砝码、弹簧测力计等,设计的操作过程如图所示。
(1)实验中用弹簧测力计沿水平方向拉动放置在长木板上的木块,使其做 运动,利用 原理可知,此时弹簧测力计示数F等于木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)得到的实验数据记录如下表:
实验情景 甲 乙 丙 丁
测力计示数F/N 1.5 1.5 2.1 2.5
比较甲、乙两次实验可知,滑动摩擦力大小与接触面积的大小 (选填“有关”或“无关”);比较 两次实验可知,在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛,这是应用了 两次实验得出的结论。
(4)小美对实验装置进行改进,如图戊所示。请你说出改进后的优点: (写出一条即可)。
四、计算题(本大题共3小题,共20.0分)
24.如图工人用的力将重为的物体在内匀速提升。不计绳重和摩擦。求:
(1)拉力做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)动滑轮的重力;
(4)若物重增大到,则滑轮组的机械效率是多少?
25.如图所示,质量为的举重运动员在内将重为的杠铃从地上举到的高度。求这个过程中:运动员每只脚与地面的接触面积是
(1)运动员受到的重力;
(2)运动员举起杠铃后双脚站立时对地面的压强;
(3)运动员对杠铃做功的功率。
26.如图所示,有一体积为重为的木块漂浮在水面上,已知,取。求:
(1)木块所受浮力;
(2)木块露出水面的体积;
(3)若在木块的上方施加一个竖直向下的力,当为多大时,木块恰好能全部没入水中。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】A.抛出后冰墩墩不受力,向前做直线运动,是惯性维持物体的运动状态,A不符合题意;
B.冰墩墩在太空中处于失重状态,与在地面所受重力不相等,B不符合题意;
C.由于惯性是保持物体原来的运动状态,抛出的冰墩墩继续向前运动,C符合题意;
D.惯性是物体的属性,和空间位置无关,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】惯性是物体保持原来的运动状态的性质,和空间位置无关。
2.【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】由图可知:容器中液体,同种液体的密度相同,由可知,容器对桌面的压力为,所以,容器的材料相同,粗糙程度相同,桌面对容器的摩擦力,容器做匀速直线运动,拉力与摩擦力平衡,所以拉力,运动过程中拉力不变。C正确。
故选C。
【分析】由求出两种情况下液体的重力大小,容器对桌面的压力为,根据压力大小可以求出两种情况下摩擦力大小。运动过程中,拉力和摩擦力平衡,摩擦力不变则拉力不变,摩擦力小的拉力小。
3.【答案】D
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;探究液体压强的特点实验;大气压强的测量方法
【解析】【解答】A:甲图实验,液体中越深的孔,流出的液体喷出的距离越远,表面液体内部越深的地方压强越大,则液体压强随深度的增加而增大,A正确;
B:乙图实验,压有砝码的桌子放在细沙上,保持桌腿接触细沙不变,则砝码越重,桌腿下陷越深,B正确;
C:丙图实验,测出拉动注射器活塞时的拉力和活塞的面积,当活塞刚好滑动时,有,由此可估测大气压强的值,C正确;
D:丁图实验,用水代替水银做托里拆利实验,由可知大气压支撑的水柱高度为,玻璃管的长度约10m,教室高度约3.5m,无法完成实验,D错误。
故选D。
【分析】流出的液体喷出的距离越远,表面液体内部越深的地方压强越大;保持桌腿接触细沙不变,则砝码越重,桌腿下陷越深;当活塞刚好滑动时,拉力和大气压的压力平衡,可由估测大气压强的值;托里拆利实验测量大气压的原理公式是:,据此计算出用水代替水银需要的玻璃管长度,由玻璃管长度可推测是否能在教室中用水代替水银做托里拆利实验。
4.【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮拉力的计算;滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】A:拉力,,动滑轮重力未知,拉力大小不能判断,A错误;
BD:拉力做功为,,使用动滑轮时拉力做功更多,由W=Pt可知拉力F2的功率大,BD错误;
C:装置的机械效率,,所以甲装置的机械效率大,C正确;
故选C。
【分析】根据定滑轮和动滑轮特点求出拉力大小;拉力做功等于克服重物和动滑轮重力做功;由写出机械效率表达式即可判断机械效率大小。
5.【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.自行车轮胎上的花纹是通过增大接触面粗糙程度增大摩擦,故A错误;
B.自行车脚蹬上的花纹是通过增大接触面粗糙程度增大摩擦,故B错误;
C.自行车刹车是通过增大压力的方式增大摩擦力,故C正确;
D.若体重较大的爸爸骑此车,车轮对地面的压力增大,那么摩擦力会增大,故D错误。
故选C。
【分析】(1)(2)减小摩擦的方法: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)增大摩擦力的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度;
(4)根据影响滑动摩擦力的因素判断。
6.【答案】D
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】AB.由杠杆平衡条件可知力臂最长的力最小,图中力臂为OA时最长,所以F3最小,AB错误;
C.只有动力臂大于阻力臂才是省力杠杆,筷子是费力杠杆,所有机械都不省功,C错误;
D.由杠杆平衡条件可得,当重物匀速上升,力臂LOB减小,保持与垂直,LOA不变,所以F3逐渐减小,D正确。
故选D。
【分析】图中杠杆静止时,力臂为OA时最长,对应的力F3最小;动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆,机械都不省功;
重物匀速上升,杠杆仍是平衡状态,满足,根据重物对B点拉力的力臂的变化可以判断F3的变化。
7.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A:甲的体积为,甲的重力为,A正确;
D:甲对地面的压力为,D正确;
C:由力的相互性可知地面对甲的支持力为。以甲为研究对象,由力的平衡可得测力计的拉力为,C错误;
B:由图可知乙的重力为,由可得乙的密度为,B正确。
故选C。
【分析】甲受到竖直向上的拉力(拉力等于弹簧测力计示数),竖直向上的支持力(支持力大小由甲对地面的压强计算,即)和竖直向下的重力,这三个力的平衡关系为;乙静止,弹簧测力计示数等于乙的重力大小。
8.【答案】D
【知识点】牛顿第一定律;阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】A、平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,速度减小的越慢,运动的距离越长,A选项错误,
B、如果在平面上小车受到的阻力为0,小车只在竖直方向上受到重力和平面的支持力,二力是平衡力,小车处于平衡状态,小车将保持刚到达平面时的速度一直做匀速直线运动,B选项错误,
C、牛顿第一定律是通过实验结果归纳概括出来的,不是直接得出的,C选项错误,
D、该实验通过控制了小车到达平面时的速度大小,改变平面的粗糙程度来进行实验的,是使用了控制变量法,D选项正确,
故答案为:D
【分析】(1)阻力越大,速度减小的越快,运动的距离越短;
(2)处于平衡状态,物体将保持静止或匀速直线运动;
(3)生活中不存在不受力的情况,牛顿第一定律是通过实验结果归纳概括出来的。
(4)实验通过改变平面的粗糙程度保持刚到达平面的速度相同来进行的,使用了控制变量法。
9.【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A:容器底部受到的液体压力为,容器中液体深度相同,所以,A错误;
B:a在甲中漂浮,则,b在乙中悬浮,则,c在丙中沉底,则,所以,B错误;
C:若将小球放入丙杯中,b球将在丙中漂浮,小球受到的浮力等于小球重力,小球b受到的浮力大小不变,C错误;
D:若将小球c放入甲杯中,小球c将沉底,,,所以,小球排开液体的质量小于小球c的质量,D正确。
故选D。
【分析】容器底部受到的液体压力为,由液体密度大小可以判断液体压力大小;根据浮沉状态求出小球密度与液体密度的大小关系,结合液体密度大小归纳出小球的密度大小;由小球密度与液体密度的关系判断小球的浮沉状态,小球放入丙杯中,b球将在丙中漂浮,漂浮时浮力等于重力大小,悬浮时浮力等于重力大小,所以浮力不变;将小球c放入甲杯中,小球c将沉底,,阿基米德原理可知,得出,即,所以小球排开液体的质量小于小球c的质量。
故选D。
10.【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】ABD:当捕到鱼的鸬从水中跳到渔船上时,渔船和所载物的总重力增大,船仍漂浮,浮力等于船和所载物的总重力,所以浮力增大,则排开水的质量增大,AD错误B正确;
C:船受到的浮力增大,船排开水的体积增大,船会下沉一段距离,所以船底受到的液体压强变大,C错误;
故选B。
【分析】渔船始终漂浮,所受的浮力始终等于船和所载物的总重力,船和所载物的总重力增大,则浮力增大,船和所载物的总重力减小,则浮力减小。
11.【答案】不停地做无规则运动
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】端午节的传统习俗有包粽子、吃咸鸭蛋和赛龙舟等,粽叶飘香,说明分子在不停地做无规则运动。
【分析】闻到气味都是由于分子在不停地做无规则运动造成的。
12.【答案】桌面面积上受到的压力是
【知识点】压强
【解析】【解答】某物体对桌面的压强是,它的物理意义是桌面面积上受到的压力是。
【分析】压强计算公式为,表示单位面积上受到的压力大小。
13.【答案】=
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】不计空气阻力,小车遇到障碍物突然停止后,、两物体由于惯性继续保持原来的速度做匀速直线运动,所以两物体速度相等。
【分析】小车上表面水平且光滑,不计空气阻力,小车遇到障碍物突然停止后,、两物体由于惯性继续保持原来的速度做匀速直线运动。
14.【答案】左;减小
【知识点】弹力
【解析】【解答】固定在槽内后部的处于压缩状态的弹簧给订书钉一个向左的弹力,在使用过程中随着订书钉的逐渐减少,弹簧的形变量逐渐减小,弹簧的弹力减小。
【分析】弹簧处于压缩状态,弹簧会对接触的物体施加一个与恢复原状方向相同的弹力,弹性形变越大,弹力越大。
15.【答案】180
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】水平方向的滑轮组,绳子股数n=2,已知拉力为90N,不计滑轮、绳重和摩擦,根据,物体受到的摩擦力为f=2F=2×90N=180N。
【分析】根据滑轮组绳子股数和绳子的拉力,计算物体受到的摩擦力。
16.【答案】通过的路程为;
【知识点】速度与物体运动
【解析】【解答】速度可达,其速度表示的物理意义是通过的路程为;火箭车通过的路程为。
【分析】速度的定义式为,表示单位时间内通过的路程;由s=vt计算某段时间内通过的路程。
17.【答案】80;水平向右
【知识点】杠杆的动态平衡分析;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】当以B点为支点时,在C点沿水平向右施加拉力时拉力最小,由杠杆平衡条件得,所以最小拉力为。
【分析】由杠杆平衡条件可知当动力臂越长,阻力臂越小时越省力,即施加的拉力最小。所以当以B点为支点时,在C点沿水平向右施加拉力时拉力最小。
18.【答案】不受;等于;加速
【知识点】摩擦力的大小;摩擦力产生的条件;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】、、以共同速度向右做匀速直线运动,则物块与A无相对运动,所以B不受摩擦力;A对C的摩擦力与拉力F平衡,所以A对C的摩擦力大小为F,AC一起匀速,所以桌面对的摩擦力等于A对C的摩擦力,大小为F;在其他条件不变的情况下取走,地面对A的摩擦力减小,所以将做加速运动。
【分析】、、以共同速度向右做匀速直线运动,则物块与A无相对运动,所以B不受摩擦力,以A,B,C为整体,地面对A的摩擦力与拉力F平衡,由于AB间无摩擦力,所以AC间摩擦力大小为F。当取下B,地面受到的压力减小,摩擦力减小,所以AC将加速运动。
19.【答案】不是;加速
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】 图中小球受到竖直向下的重力、沿绳子斜向上的拉力,这两个力不在同一条直线上,根据二力平衡条件可知,这两个力不是一对平衡力。
当汽车加速运动时,小球由于惯性要保持原来的运动状态(即小球以原来较小的速度运动),所以小球就向后偏,即根据小球向后偏可知汽车做加速运动。
【分析】二力平衡条件:大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一个物体上,这四个条件缺一不可。
汽车匀速运动时绳子在竖直方向上;汽车做变速运动时,绳子倾斜;加速小球向后摆,减速小球向前摆。
20.【答案】5:3;2:5;等于
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】图甲中物体浸没,受到的浮力为,图乙中漂浮,受到的浮力等于物体重力,所以,所以。图甲中细线的拉力为,所以甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是。甲乙两图中容器对桌面的压力和受力面积都相同,所以压强相等。
【分析】图甲中物体浸没,受到的浮力为,图乙中漂浮,,化简即可得出结果。甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比也是将浮力和拉力化简为关于Vg的等式,然后相比即可得出结果。甲乙两图中容器对桌面的压力都等于水的重力加容器重力加木块重力,所以压力相等,受力面积也都相同,所以压强相等。
21.【答案】(1)不是
(2)同种液体内部压强随深度的增加而增大
(3)500;变大
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】
(1)、图甲是形管压强计,从结构来看,压强计不是连通器;
(2)、比较乙、丙两次实验,在相同液体中,金属盒所处位置越深,U型管中液柱高度差越大,压强越大,所以可得出结论:同种液体内部压强随深度的增加而增大;
(3)、若图丁的实验中形管左右两侧水面的高度差为,则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为;在图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与其均匀混合后液体不溢出,容器中液体密度减小,金属盒以下液体深度不变,由可知压强变小,加清水后容器中水的总重力增加,由可知容器底的压强变大,所以金属盒以上的压强变大,则橡皮膜受到的液体压强将变大。
【分析】
(1)、形管压强计,上端只有一处开口,不是连通器;
(2)、乙、丙两次实验,液体密度相同,金属盒所处位置越深,U型管中液柱高度差越大,压强越大,根据控制变量法总结出实验结论;
(3)、若图丁的实验中形管左右两侧水面的高度差为,则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为;在图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与其均匀混合后液体不溢出,金属盒所处深度增大,但是密度减小,不能简单的利用来判断,将金属盒分为上下两部分分析:金属盒以下液体深度不变,液体密度减小,压强变小;容器是柱形,所以加清水后容器底受到的压强由分析,由分析橡皮膜受到的液体压强将变大。
22.【答案】(1)平衡;左
(2)便于测量力臂
(3)变大
(4)2.5;左
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】
(1)、把杠杆放在支架上后,在图甲所示的位置静止,这时的杠杆处于平衡状态,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向左调节。
(2)、调节好的杠杆如图乙,用弹簧测力计向上拉动杠杆使其水平在位置平衡,此操作的好处是力臂和刻度尺重合,便于测量力臂;
(3)、如图丙,当杠杆水平在位置平衡时,与乙图相比拉力的力臂减小,所以弹簧测力计的示数将变大;
(4)、图丁中由杠杆平衡条件得,可估算出被测物重力为,则被测物质量为。为提高杆秤的测量范围,即F2要增大,所以增大,即秤砣到秤纽的距离应该减小,提纽应向左移动。
【分析】
(1)、杠杆静止或者匀速转动时,杠杆处于平衡状态,为使杠杆在水平位置平衡,按照左偏右调的原则调节平衡螺母。
(2)、动力和阻力与杠杆垂直时,力臂和刻度尺重合,便于测量力臂;
(3)、如图丙,当杠杆水平在位置平衡时,力臂减小,力与力臂的乘积不变,所以弹簧测力计的示数将变大;
(4)、图丁中由杠杆平衡条件得,可估算出被测物质量。为提高杆秤的测量范围,即秤砣到秤纽的距离应该减小。
23.【答案】(1)匀速直线;二力平衡
(2))无关;甲、丙
(3)甲、丁
(4)便于操作,不需要控制木板做匀速直线运动
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;增大或减小摩擦的方法;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)根据二力平衡条件可知,当木块在木板表面做匀速直线运动时,木块所受拉力等于摩擦力;
(2)第一空根据甲乙两次实验数据可知接触面积发生改变,两次拉力均为1.5N,可知摩擦力与接触面积无关;第二空乙、丙两次实验接触面粗糙程度相同,丙图压力增大,测得拉力大于乙图测得的拉力,可知在接触面粗糙程度相同的情况下, 压力越大,滑动摩擦力越大 。
(3) 队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛 ,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力。
(4) 测力计的示数稳定,便于读数;
【分析】(1)摩擦力的测量利用木块做匀速直线运动时,所受摩擦力和拉力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知两个力大小相等,所以通过测量拉力可以测出物体所受摩擦力;
(2)通过实验数据分析可知,在压力和接触面粗糙程度不变的情况下,摩擦力与接触面积无关;在接触面粗糙程度不变的情况下,压力越大摩擦力越大;
(3)压力不变的情况下,接触面越粗糙,摩擦力越大;
(4)压力和接触面粗糙程度不变,当木板相对木块运动时,木板和木块之间的摩擦力是不变的,故木板的运动情况对木块所受摩擦力不会产生影响。
24.【答案】(1)解:由图可知,,工人做的总功为,
拉力做功的功率为:;
答:拉力做功的功率为;
(2)解:工人做的有用功为,
则滑轮组的机械效率为:;
答:滑轮组的机械效率为;
(3)解:不计绳重和摩擦,根据可知,动滑轮的重力为:;
答:动滑轮的重力为;
(4)解:若物重增大到,则滑轮组的机械效率为:。
答:若物重增大到,则滑轮组的机械效率为。
【知识点】滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】(1)拉力做的功是总功,总功,由计算拉力功率;
(2)克服物体重力做功为有用功,,由计算机械效率;
(3)由滑轮组特点计算动滑轮重力;
(4) 若物重增大到,拉力也将发生变化,可以用机械效率的化简式求解机械效率,即。
25.【答案】(1)解:运动员受到的重力;
答:运动员受到的重力为;
(2)解:运动员举起杠铃后双脚站立时对地面的压力,
运动员举起杠铃后双脚站立时对地面的压强;
答:运动员举起杠铃后双脚站立时对地面的压强为;
(3)解:运动员对杠铃所做的功:,
运动员对杠铃做功的功率。
答:运动员对杠铃做功的功率为。
【知识点】功率的计算;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)由G=mg计算运动员重力;
(2)运动员举起杠铃后双脚站立时对地面的压力等于自身重力加上杠铃重力,受力面积为双脚的面积,由计算站立时的压强;
(3)运动员克服杠铃重力做功为,由计算运动员对杠铃做功的功率。
26.【答案】(1)解:根据题意可知,木块漂浮在水面上,根据物体的浮沉条件可知,木块受到的浮力:;
答:木块所受浮力为;
(2)解:由可知,木块浸没在水中的体积:,
木块露出水面体积:;
答:木块露出水面的体积为;
(3)解:木块全部浸没在水中时,木块排开水的体积,
木块全部浸没在水时受到的浮力:,
对物体受力分析可知,要使木块恰好能全部没入水中,需要施加的力:。
答:若在木块的上方施加一个竖直向下的力,当为时,木块恰好能全部没入水中。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1) 木块漂浮在水面上,根据物体的浮沉条件可知,木块受到的浮力:;
(2)由阿基米德原理可求出在水中的体积,即,露出水面的体积等于总体积减去水中的体积;
(3)木块恰好能全部没入水中,则,由阿基米德原理求出完全浸没时木块受到的浮力,根据力的平衡可以得出等式:,代入数据即可求出F。