【精品解析】湖南省郴州市资兴市2024-2025学年八年级下学期期末物理试题

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湖南省郴州市资兴市2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
1.体育中考对于引导学生积极参加体育锻炼,促进学生身心健康具有重要意义,据悉,湖南体育中考明年将“升级”,选择性测试项目增加至14项。在锻炼过程中,同学们对一些数据进行了估计,其中正确的是(  )
A.游泳项目中,一名中学生游泳时受到水的浮力约为50N
B.立定跳远项目中,女生的成绩约为2m
C.男生1000m跑项目的平均速度约为20m/s
D.引体向上项目中,完成一次时做功的功率约为10000W
【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用;长度的估测;速度公式及其应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】 A、中学生所受的重力约为500N,游泳时,人处于漂浮状态,浮力等于重力,故A不符合题意;
B、中学生立定跳远的跳跃距离可能为2m,故B不符合题意;
C、中学生1000m比赛成绩大约为4min,即240s左右,速度为:,故C不符合题意;D、中学生的体重在500N左右,引体向上的高度在50cm=0.5m左右,完成一个引体向上做的功为W=Gh=500N×0.5m=250J;所用时间在2s左右,引体向上的功率为:,故D不符合题意。
故选:B。
【分析】 首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
2.在国家排球湖南郴州体育训练基地的旁边,林木葱郁的北湖公园里,一座巍然矗立的五连冠雕塑,纪念着中国女排从郴州腾飞,走向世界最高领奖台的辉煌过往。6月4日,2025世界女排联赛(中国北京站)开打,中国队首战以3:0战胜比利时队,下列比赛过程中的说法,正确的是(  )
A.运动员接球时,排球受力向上运动,说明力只能改变物体的运动状态
B.排球离开手后还能在空中飞行,是因为还要受到手对球的力
C.运动员用力扣球时,排球也对运动员施加了力
D.向前击球,排球运动到最高点时,若所受的力全部消失,它一定保持静止状态
【答案】C
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】 A、力的作用效果有两个:一是改变物体的运动状态,二是使物体发生形变。运动员接球时,排球受力向上运动,运动状态发生改变,同时排球也会因受力发生形变。因此 “力只能改变物体的运动状态” 的表述错误,故A不符合题意。
B、排球离开手后,手与球不再接触,不再对球施加力的作用。排球能在空中继续飞行,是因为排球具有惯性,会保持原来的运动状态,而不是受到手的力,故B不符合题意。
C、根据力的作用是相互的这一物理规律:当一个物体对另一个物体施加力时,另一个物体也会同时对这个物体施加大小相等、方向相反的反作用力。运动员用力扣球时,手对排球施加了力,同时排球也对运动员的手施加了反作用力,故C符合题意。
D、排球向前击球后,运动轨迹为抛物线,在最高点时,竖直方向速度为0,但水平方向仍有向前的速度。根据牛顿第一定律:若物体所受的力全部消失,物体将保持力消失瞬间的运动状态。因此排球会沿水平方向做匀速直线运动,而非保持静止,故D不符合题意。
故选:C。
【分析】 (1)力可以改变物体的形状和运动状态。
(2)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
(3)物体间力的作用是相互的。
(4)牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
3.2024年央视春晚舞台,我国自主研制的科技人形机器人手持红手绢扭起了秧歌,红手绢在机器人的手中时而上下翻飞、时而快速旋转,整齐划一、行云流水的动作让全国人民都感受到了科技的魅力,关于机器人舞蹈,以下说法正确的是(  )
A.机器人静止时没有惯性
B.手绢在机器人手上匀速旋转,运动状态没有改变
C.机器人对地面的压力和地面对机器人的支持力是一对平衡力
D.地面对机器人的支持力和机器人受到的重力是一对平衡力
【答案】D
【知识点】力的作用效果;惯性及其现象;平衡力的辨别
【解析】【解答】 A、惯性是物体的一种属性,其大小仅取决于物体的质量大小,与物体的运动状态无关,因此机器人静止时有惯性,运动时也有惯性,故A错误;
B、当手绢在机器人手上快速旋转时,手绢的方向在不断改变,其运动状态改变,故B错误;
C、机器人对地面的压力和地面对机器人的支持力作用在两个相互的物体上,两力是一对相互作用力,故C错误;
D、地面对机器人的支持力和机器人受到的重力,大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故D正确。
故选:D。
【分析】(1)一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性,其大小仅取决于物体的质量大小,与物体的运动状态无关;
(2)速度、方向改变时运动状态改变;
(3)相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上;
(4)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
4.刘焕华是来自郴州市嘉禾县的举重运动员,8月10日,以抓举186公斤、挺举220公斤、总成绩406公斤获2024年巴黎奥运会举重男子102公斤级冠军,如图是刘焕华正在进行举重比赛,下列说法正确的是(  )
A.举重前要在手上涂抹“镁粉”,是为了增大摩擦
B.将杠铃从地上提起时,刘焕华对地面的压力不变
C.举着杠铃不动时,刘焕华要持续对杠铃做功
D.放下杠铃后,杠铃滚动时与地面没有摩擦
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;增大或减小摩擦的方法;是否做功的判断
【解析】【解答】 A、举重前要在手上涂抹“镁粉”,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A正确;
B、将杠铃从地上提起时,对地面的压力等于运动员与杠铃重力之和,故B错误;
C、举着杠铃不动时,刘焕华对杠铃有力的作用,但杠铃没有在该力的压力变大,方向上通过距离,刘焕华对杠铃不做功,故C错误;
D、放下杠铃后,杠铃滚动时与地面有滚动摩擦,故D错误。
故选:A。
【分析】 (1)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
(2)置于水平面上的物体对水平面的压力等于其重力。
(3)物理学中的做功的两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动一段距离,二者缺一不可。
(4)擦力产生的条件:接触面粗糙;相互接触挤压;有相对运动或相对运动趋势。
5.如图,李雪在农业展示园见到了一种农具“耙”,用于农耕。关于“耙”,下列说法正确的是(  )
A.耙的铁齿做得尖锐是为了增大压力
B.耙的铁齿做得尖锐是为了增大压强
C.耙上面的木制横杠做得很圆滑是为了增大对手的压力
D.耙上面的木制横杠做得很圆滑是为了增大对手的压强
【答案】B
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】 AB、耙的铁齿做得尖锐,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,不能增大压力,故A错误,B正确;
CD、耙上面的木制横杠做得很圆滑,增大了受力面积,在压力一定时,可以减小压强,不能增大对手的压力,故CD错误。
故选:B。
【分析】 压强大小跟压力大小和受力面积大小有关。据此利用控制变量法分析解答。
6.“大国重器”是国家尊严和实力的象征,下列关于我国“大国重器”的说法正确的是(  )
A.嫦娥六号月球探测器的轮子做得比较宽大是通过增大受力面积减小压力
B.大国之翼运-20在高空飞行时利用了流体流速越大压强越小的原理
C.096核潜艇下潜过程中受到海水的压强不变
D.东风41洲际弹道导弹发射升空过程中受到的大气压强逐渐增大
【答案】B
【知识点】减小压强的方法及其应用;液体压强计算公式的应用;大气压强与高度的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】 A.嫦娥六号月球探测器的轮子做得比较宽大,是为了增大受力面积,从而减小压强,以防止探测器陷入松软的月壤中,故A错误;
B.运-20飞行时,机翼上表面空气流速快,压强小;下表面空气流速慢,压强大,从而产生向上的升力,利用了流体流速越大压强越小的原理,故B正确;
C.核潜艇下潜时,深度增加,根据p=ρgh知,海水的压强会随之增大,故C错误;
D.东风41洲际弹道导弹发射升空过程中,高度增加,大气压强会逐渐减小,故D错误。
故选:B。
【分析】 (1)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。
(2)流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。
(3)根据p=ρgh分析核潜艇下潜时受到海水的压强变化。
(4)大气压强随高度升高而降低。
7.如图甲所示,弹簧测力计下挂一物体,将该物体从烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中(不考虑水面的变化),得到图乙的弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像,则下列说法中正确的是(  )
A.物体受到的最大浮力为9N
B.物体体积为50cm3
C.物体的密度为2.25×103kg/m3
D.当h=8cm时,物体下表面受到水的压强为800Pa
【答案】C
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】 A、由图乙可知,物体没有浸入水中时弹簧测力计的示数F示1=9N,则物体的重力G=F示1=9N,物体完全浸没时弹簧测力计的示数F示2=5N,物体完全浸没后受到的浮力:F浮=G-F示2=9N-5N=4N,故A错误;
B、由F浮=ρ水gV排可得物体的体积:,故B错误;C、物体的质量:,物体的密度:,故C正确;
D、由图乙可知,物体从h=4cm时下表面与水面接触,到h=8cm时刚好浸没,忽略水面的变化,则物体的高度h'=4cm=0.04m,物体刚浸没时下表面受到水的压强p=ρ水gh'=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)根据图象,分析出物体的重力G,完全浸没时的拉力F,从而可根据F浮=G-F求出完全浸没时的浮力,即最大浮力;
(2)由浮力公式计算出完全浸没时排开液体的体积,即为物体的体积;
(3)由物体的重力求出质量,根据密度公式得出物体的密度;
(4)根据图乙可知,物体从h=4cm时下表面与水面接触,到h=8cm时刚好浸没,忽略水面的变化可求物体的高度,根据p=ρ液gh求出物体刚浸没时下表面受到水的压强。
8.下列有关机械做功、功率、机械效率的说法,正确的是(  )
A.效率越高的机械,功率越大
B.越省力的机械,其功率就越大
C.做有用功越多的机械,效率越高
D.功率越大的机械,做功越快
【答案】D
【知识点】功率的概念;机械效率
【解析】【解答】AD.功率是做功快慢,机械效率是有用功和总功的比值,与功率无关,故A错误,D正确;
B.功率是做功快慢,功率与省力情况无关,故B错误;
C.总功不确定,做有用功越多的机械,机械效率不一定越高,故C错误。
故选D。
【分析】功率表示物体做功快慢,机械效率是有用功和总功的比值,二者无关。
9.“神舟十五号”载人飞船返回舱接近地面时,反推发动机点火,返回舱减速下降,安全降落在着陆预定区域。在此过程中返回舱(  )
A.动能减小,重力势能减小,机械能不变
B.动能不变,重力势能减小,机械能减小
C.动能减小,重力势能增加,机械能不变
D.动能减小,重力势能减小,机械能减小
【答案】D
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;机械能及其转化
【解析】【解答】飞船返回舱着陆,质量不变,速度减小 ,动能减小;高度降低,重力势能减小。返回舱的机械能减小。故ABC错误,D正确。
故选D。
【分析】质量一定时,速度越大,动能越大,高度越大,重力势能越大,机械能是动能与势能的总和。
10.如图为石碾,是我国传统农业生产工具,能在转动过程中对稻谷、小麦等进行破碎、去壳、磨粉等加工。在使用石碾过程中,下列说法正确的是(  )
A.石碾在推动过程中属于省力杠杆
B.手距离石碾中心越远,推动石碾越费力
C.利用石碾破碎小麦可以省功
D.停止用力石碾就会停下来,说明力是维持物体运动原因
【答案】A
【知识点】牛顿第一定律;杠杆的分类;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】 A、在推动石碾过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A正确;
B、根据杠杆平衡条件,阻力和阻力臂不变时,动力臂越大,动力越小,手距离石碾中心越远,动力臂越大,推动石碾越省力,而不是越费力,故B错误;
C、根据功的原理,使用任何机械都不省功。利用石碾破碎小麦是利用了杠杆原理省力,但不能省功,故C错误;
D、停止用力石碾就会停下来,是因为石碾受到摩擦力等阻力的作用,力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,故D错误。
故选:A。
【分析】(1)在推动石碾过程中,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆;
(2)手距离石碾中心越远,动力臂越大,推动石碾越省力;
(3)根据功的原理,使用任何机械都不省功;
(4)力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因。
11.张家界天门山盘山公路有“通天大道”之称,盘山公路全长10.77公里,海拔从200米急剧提升到1300米,大道两侧绝壁千仞,空谷幽深,共计99个弯,如图所示,这样修建的主要目的是为了车辆向上行驶时可以(  )
A.减小所必需的牵引力 B.增大所必需的牵引力
C.减小发动机功率 D.提高发动机功率
【答案】A
【知识点】功率的计算;斜面的机械效率;斜面及其应用
【解析】【解答】 盘山公路可看作是斜面原理的应用。根据功的原理,在不计摩擦等阻力时,Fs = Gh(F是牵引力,s是斜面长度,G是物体重力,h是斜面高度)。当高度h一定时,盘山公路修得弯弯曲曲,延长了路程s,则所需的牵引力F就会减小,从而使车辆更容易上山,故A正确,B错误。发动机功率P=Fv(v是车辆行驶速度),车辆在盘山公路上行驶时,为了安全通常速度不会太快,且发动机功率是由发动机本身的性能决定的,修建盘山公路并不会改变发动机的功率,故CD错误。
故选:A。
【分析】 盘山公路可看作是斜面原理的应用。
计算功率的另一个公式:P=Fv,即物体在拉力F的作用下,以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动,则拉力F所做功的功率可表示为Fv。(其中F表示物体所受的拉力,v表示物体运动的速度)。
12.下图是某工地施工时用于提升重物的滑轮组,工人用大小为160N的拉力,在10s内将重力为400N的重物在竖直方向上匀速提升2m。若不计绳重和机械摩擦,则下列判断错误的是(  )
A.绳子自由端移动的距离为6m
B.动滑轮的重力为80N
C.绳子自由端移动的速度为0.2m/s
D.工人做的功为960J
【答案】C
【知识点】动滑轮拉力的计算;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】 A、由图可知,动滑轮上绳子段数为n=3,
绳子自由端移动的距离:s=nh=3×2m=6m,故A正确;
B、不计绳重和机械摩擦,根据可得,动滑轮的重力:G动=nF-G=3×160N-400N=80N,故B正确;
C、绳子自由端移动的速度:,故C错误;
D、工人做的功:W=Fs=160N×6m=960J,故D正确。
故选:C。
【分析】 (1)由图可知,动滑轮上绳子段数,根据s=nh求绳子自由端移动的距离;
(2)不计绳重和机械摩擦,根据求动滑轮的重力;
(3)根据求绳子自由端移动的速度;
(4)根据W总=Fs求工人做的总功。
13.一个物体的质量为10kg,其重力为   N,静止在水平地面上,用80N的力竖直向上提这个物体,这个物体受到的合力是   。(g取10N/kg)
【答案】100;0
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】 物体的重力:G=mg=10kg×10N/kg=100N>80N,所以物体受80N拉力作用时,物体处于静止状态,故物体受到的合力为0。
故答案为:100;0。
【分析】先根据G=mg求出物体的重力,然后根据拉力与重力的关系判断物体的状态,从而确定合力的大小。
14.篆刻是中国的传统美学。如图所示,在雕刻前要将刻刀的刀口打磨得极为锋利,这为了   (选填“增大”、“减小”)压强。若雕刻时,刻刀对石料的压力为15N,刀口与石料的接触面积为,则刻刀对石料的压强为   Pa、
【答案】增大;7.5×106
【知识点】增大压强的方法及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】 在雕刻时,刻刀的刀口打磨得极为锋利,这是通过减小受力面积的方式来增大压强的;
刻刀对木料的压力为15N,刀口与木料的接触面积为2×10-2cm2,则刻刀对木料的压强:。
故答案为:增大;7.5×106。
【分析】 增大压强的方法有:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;增大压力的同时,减小受力面积;
已知刻刀对木料的压力和木料的受力面积,根据求刻刀对木料的压强。
15.如图甲所示,小超同学用弹簧测力计悬挂一个柱体物块,使物块下表面与水面刚好接触,然后匀速放下物块,此过程中弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示,弹簧测力计始终在水面上方,水未溢出(g取:,水的密度是)。则物块受到的重力是   N,物块的密度为   。
【答案】12;6
【知识点】浮力及其产生原因;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】 当物块下表面浸入水中的深度h为0cm,此时物体并没有浸入液体中,此时弹簧测力计测量物体的重力,故物体所受的重力为12N,物块浸没后弹簧测力计的示数不变,根据称重法可求得在水中所受到的浮力大小是F浮=G-F=12N-10N=2N,
由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得:2N=ρ水gV排;
物体的重力为12N,根据G=mg=ρVg可得:12N=ρ物gV;
浸没时V排=V,解得ρ物=6ρ水=6g/cm3。
故答案为:12;6。
【分析】 当物块下表面浸入水中的深度h为0cm,此时物体并没有浸入液体中,此时弹簧测力计测量物体的重力;物块刚好浸没时,根据称重法得出在水中所受到的浮力大小;结合阿基米德原理和重力公式计算物体的密度。
16.如图所示,把重力为800N的物体匀速推到斜面顶端,斜面长为2m,高为0.5m,若斜面是光滑的,则推力为   N。若斜面不光滑,实际推力为250N,那么斜面的机械效率是   ,物体与斜面之间的摩擦力是   N。
【答案】200;80%;50
【知识点】斜面的机械效率;有用功和额外功
【解析】【解答】解:(1)若斜面是光滑的,不考虑摩擦力,那么额外功为0,总功与有用功相等,即Fs=Gh,故拉力;(2)如果实际推力F'=250N,
克服重力做的功为有用功:W有用=Gh=800N×0.5m=400J;
总功:W总'=F's=250N×2m=500J;
由效率公式可知,斜面的机械效率:;
(3)额外功等于总功减去有用功:W额=W总'-W有用=500J-400J=100J,
因为W额=fs,
所以摩擦力大小:。
故答案为:200;80%;50。
【分析】(1)若斜面是光滑的,即不计摩擦力,额外功为0,总功等于有用功,即Fs=Gh,据此求推力;
(2)知道实际推力,利用W=Fs求总功;利用W=Gh求利用斜面做的有用功;利用求斜面的机械效率;
(3)额外功W额=W总-W有用,再利用W额=fs求摩擦力大小。
17.(1)2024年春节前夕,一只巴布亚企鹅现身南岳衡山,请在下图中画出巴布亚企鹅受到力的示意图;(重心O点已经画出)
(2)如图是一种榨汁机,使用时可以轻松榨出新鲜果汁,其手柄可以视为一个杠杆,图乙是其简化示意图。请在图乙中画出在A点施加的最小动力F1(保留作图痕迹)。
【答案】(1)
(2)
【知识点】重力示意图;力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】(1) 图中企鹅静止受力平衡,重力G和支持力F的作用点画在物体的重心上,重力的方向竖直向下;支持力的方向竖直向上,大小相等,作用点都画在O。如图所示:
(2) 由杠杆平衡条件可知,力臂最大,力才会越小,连接OA,故A点做垂直OA的线段,即为最小的力,如图所示:
【分析】(1)根据静止的物体受力平衡,重力G和支持力F的作用点画在物体的重心上,重力的方向竖直向下;支持力的方向与重力相反。
(2)由杠杆平衡条件(F1L1=F2L2)可知,在阻力、阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小,根据图示确定最大动力臂,然后作出最小的动力。
(1)企鹅站在地上,受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,二者是一对平衡力,大小相等,如图所示:
(2)由杠杆平衡条件可知,在阻力、阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小。力F1作用在A点,当OA为F1的力臂时,力臂最长,此时力F1最小,并且F1的方向垂直杠杆向下,从A点垂直OA向下画出F1的示意图,如图所示:
18.张宇熙在打扫卫生时发现推课桌时,课桌上的书越多,推起来越费力;教室地板越粗糙,推起来也越费力,他想探究其中的原理。于是向老师要来弹簧测力计、长方体木块(各表面粗糙程度相同)、木板、钩码等器材,按如图所示步骤进行实验。(木板2表面比木板1表面粗糙)
(1)张宇熙将木块放在水平木板上,如图甲、乙、丙所示,三次实验均用弹簧测力计拉木块在水平方向做   运动,目的是利用   原理求出长方体木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)通过比较甲、乙两组实验,可得出滑动摩擦力的大小与   有关。
(3)张宇熙认为滑动摩擦力的大小可能与接触面积有关,于是设计了丁实验方案,实验时发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,于是得出:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,老师却指出,这个结论是不正确的,原因是   
【答案】(1)匀速直线;二力平衡
(2)物体接触面粗糙程度
(3)没有控制压力相同
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】 (1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,拉力大小才等于摩擦力的大小;
(2)比较甲和乙两组数据可得的结论是:在压力相同时,乙中接触面粗糙,测力计示数越大,即摩擦力越大,即在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)探究滑动摩擦力与接触面积的关系时,应该控制压力和接触面粗糙程度相同,甲、丁两实验,压力不同,不能得出滑动摩擦力与接触面积的关系。
故答案为:(1)匀速直线;二力平衡;(2)接触面粗糙程度; (3)没有控制压力大小相等。【分析】 (1)根据二力平衡的条件分析,匀速直线拉动木块,此时拉力等于滑动摩擦力;
(2)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据图中现象得出结论;
(3)探究滑动摩擦力与接触面积的关系时,应该控制压力和接触面粗糙程度相同,据此分析
(1)[1][2]实验中用弹簧测力计拉木块在水平方向做匀速直线运动。因为当木块做匀速直线运动时,在水平方向上受到弹簧测力计的拉力和木板对木块的滑动摩擦力,这两个力是一对平衡力,根据二力平衡原理,此时拉力大小等于滑动摩擦力大小,这样就能求出长方体木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)观察甲、乙两组实验,甲、乙两图中木块对木板的压力相同,而接触面分别是木板 1 表面和木板2表面,粗糙程度不相同。同时乙图中弹簧测力计的示数比甲图大,说明乙图中木块受到的滑动摩擦力更大。由此可得出结论:滑动摩擦力的大小与物体接触面粗糙程度有关。
(3)要探究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,需要控制压力大小和接触面粗糙程度相同,只改变接触面积。在甲和丁实验中,丁实验切去了物体 A 的一半,不仅改变了接触面积,同时物体对木板的压力也减小了。所以不能得出滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关的结论,原因是没有控制压力大小相同。
19.播种季节,李婉依看见农民用盐水选种,她想知道这些盐水的密度、根据学习的“制作微型密度计”一节内容找来材料在家自制密度计,并在家完成了水的密度的标注,如图所示。
(1)在学校实验室老师指导下,李婉依将密度计放在密度为0.8g/cm3的酒精中进行标刻,则你认为酒精的刻度应该标在   (填“p”或“q”)点;
(2)如图乙所示,李婉依将密度计放在盐水中后发现密度计沉底,请你帮助她,如何操作能让密度计正常使用:   (写出一种方法即可);正常使用后发现,密度计在盐水中露出的高度比在水中露出的高度要   (选填“多”或“少”)。
(3)李婉依对它能测的最小密度起了兴趣,已知该密度计近似是一个圆柱体,用刻度尺量出标注水的密度处距密度计底端长度为L1,整根密度计长度为L2,试用已知物理量推理出该自制密度计可以标刻的最小密度值为   (水的密度用表示)。
【答案】(1)p
(2)加入更多盐水;多
(3)
【知识点】阿基米德原理;浮力的利用;制作微型密度计
【解析】【解答】 (1)密度计是利用物体漂浮时浮力等于重力的原理工作的,即F浮=G。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,当密度计漂浮在不同液体中时,其重力G不变,所以浮力F浮不变。因为酒精密度比水小,由可知,密度计在酒精中排开液体的体积V排更大,所以酒精的刻度应该标在水的刻度上方,即p点。(2)密度计沉底是因为排开液体的体积不够大,浮力小于重力。在不改变密度计的情况下,可再向容器中加盐水,增加盐水的深度,从而增大浮力;或者将容器换成直径细些的,根据V=Sh(S为容器底面积,h为液体深度),在液体体积不变时,容器越细,液体深度越大,可使密度计漂浮。
由于盐水密度大于水的密度,根据,在浮力F浮不变的情况下,密度计在盐水中排开液体的体积更小,所以密度计在盐水中露出的高度比在水中露出的高度要多。
(3)设密度计的横截面积为S,当密度计漂浮在水中时,根据物体漂浮条件可得F浮水=G,由阿基米德原理可知F浮水=ρ水gSL1。
当密度计测量最小密度的液体时,应使密度计全部浸入液体中,此时排开液体的体积V排最大=SL2,设最小密度为ρ最小,根据漂浮条件F浮最小=G,
即ρ最小gSL2=ρ水gSL1,解得。
故答案为:(1)p;(2)再向容器中加盐水或者将容器换成直径细些的;多;(3)。
【分析】密度计是一种测量物体密度的仪器, 其基本原理是利用物体在液体中的浮沉条件。 当一个物体在液体中时, 如果物体能够漂浮, 那么它所受到的浮力等于其重力。 密度计的设计利用了这一原理, 使其能够在不同的液体中保持漂浮状态。 密度计的重量小于相同体积水的重力, 因此当它浸入液体中时, 会根据液体的密度调整其浮力以达到平衡。
密度计的读数设计为下大上小, 这是因为当密度计浸入液体中时, 浸入的深度不同, 排开的液体体积也不同。
(1)密度计在液体中处于漂浮状态,根据漂浮条件,由阿基米德原理,可得。当液体密度变小,会变大,即密度计在液体中会下沉一些。因为酒精的密度0.8g/cm3小于水的密度1.0g/cm3,所以密度计在酒精中浸入的体积更大,酒精的刻度应该标在p点。
(2)[1]密度计在盐水中沉底,说明其重力大于在盐水中受到的浮力。要让密度计正常使用(漂浮),可以向容器中加入更多的盐水,这样可以使增大,增大,最后达到漂浮。
[2]密度计在盐水中漂浮时受到的浮力等于在水中漂浮时受到的浮力(都等于密度计重力),根据,盐水密度大于水的密度,所以密度计在盐水中排开液体的体积小于在水中排开液体的体积,密度计在盐水中露出的高度比在水中露出的高度要多。
(3)当密度计在水中时,根据漂浮条件和阿基米德原理可得
当测量最小密度的液体时,密度计刚好全部浸没,此时排开液体体积,根据漂浮条件和阿基米德原理可得,可以得到,所以
20.唐鑫和同桌彭宇安在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,所用钢球质量m<M,分别从图中的位置由静止释放(h<H),木块放置在水平面上。
(1)乙、丙两次实验中,质量不相等的小钢球从斜面上相同高度处自由滚下到达水平面时的速度是   (选填“相等”或“不相等”)的;
(2)根据甲、丙两次实验,唐鑫得出结论:物体的动能大小与质量有关,但彭宇安认为这个结论的得出不合理,原因是   ;
(3)若水平面是光滑且足够长的,木块被撞后将做   (选填“匀速”或“变速”)直线运动;
(4)两人还根据   两次实验,找到了《道路交通安全法》对汽车行驶过程中要进行限速的原因。
【答案】(1)相等
(2)没有控制下落高度(或速度)相同
(3)匀速
(4)甲、乙
【知识点】探究影响物体动能大小的因素;物理学方法
【解析】【解答】 (1)小球从斜面上相同高度处自由滚下,到达水平面时的速度只与高度有关,与质量无关,所以质量不相等的小钢球从斜面上相同高度处自由滚下到达水平面时的速度是相等的。
(2)要探究物体的动能大小与质量有关,需要控制小球到达水平面时的速度相同,即让小球从同一高度滚下。甲、丙两次实验中,小球滚下的高度不同,到达水平面时的速度不同,所以得出物体的动能大小与质量有关的结论不合理。
(3)若水平面是光滑且足够长的,木块在水平方向上不受摩擦力,根据牛顿第一定律,木块将做匀速直线运动。
(4)甲、乙两次实验,小球质量相同,从不同高度滚下,到达水平面时速度不同,木块被推动的距离不同,说明动能大小与速度有关,而汽车行驶过程中限速,就是因为速度越大,动能越大,所以根据甲、乙两次实验能找到《道路交通安全法》对汽车行驶过程中要进行限速的原因。
故答案为:(1)相等;(2)没有控制小球到达水平面时的速度相同;(3)匀速;(4)甲、乙。【分析】 (1)质量不相等的小钢球从斜面上相同高度处自由滚下到达水平面时的速度是相等的。
(2)要探究物体的动能大小与质量有关,需要控制小球到达水平面时的速度相同,即让小球从同一高度滚下,据此分析。
(3)若水平面是光滑且足够长的,根据牛顿第一定律,木块将做匀速直线运动。
(4)甲、乙两次实验,小球质量相同,从不同高度滚下,到达水平面时速度不同,说明动能大小与速度有关,可解释限速的原因。
(1)在 “探究物体的动能大小跟哪些因素有关” 的实验中,小球向下做加速运动,让小球从斜面上相同高度处自由滚下,是为了使小球到达水平面时的速度相等。
(2)在探究物体的动能大小与质量的关系时,需要控制变量,即要保证小球到达水平面时的速度相同。观察可知,甲、丙两次实验中,小球的质量不同,且小球下滑的高度也不同,下滑高度不同会导致小球到达水平面时的速度不同,所以有两个变量(质量和速度)同时改变,无法得出物体的动能大小与质量有关的结论。
(3)根据牛顿第一定律,一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。若水平面是光滑且足够长的,木块在水平方向上不受摩擦力,那么木块被撞后将保持匀速直线运动。
(4)《道路交通安全法》对汽车行驶过程中要进行限速,是因为在质量一定时,速度越大,动能越大。观察可知,甲、乙两次实验中,小球的质量相同,下滑的高度不同,高度不同导致小球到达水平面时的速度不同,所以两人还根据甲、乙两次实验,找到了限速的原因。
21.“城与舰同名,舰与城连心”,郴州舰是一艘以郴州命名的主力舰艇,是郴州人的骄傲。如图,该舰长147米,满载排水量4200吨,最大吃水深度5m,于2023年春正式入列命名,郴州舰是我国自行研制设计的多用途、全封闭054A型导弹护卫舰。(,海水密度取1.0×103kg/m3)
(1)满载时郴州舰受到的浮力为   N;
(2)达到最大吃水深度时,舰底0.2m2的面积上受到海水的压力是多大?
(3)某次训练时,郴州舰舰载直升机停在舰尾停机坪,该直升机总质量为3t,与停机坪接触面积约为0.3m2,则该直升机对停机坪的压强是多大?
【答案】(1)满载排水量4200吨,满载时受到海水的浮力为:F浮=G排=m排g=4200×103kg×10N/kg=4.2×107N。答:满载时郴州舰受到的浮力为4.2×107N。
(2)最大吃水深度时,舰底0.2m2的面积上受到海水的压强p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa;
根据知,压力F=p S=5×104Pa×0.2m2=1×104N。
答:达到最大吃水深度时,舰底0.2m2的面积上受到海水的压力是1×104N。
(3)直升机的压力F直=G直=m直 g=3×103kg×10N/kg=3×104N;
压强。
答:该直升机对停机坪的压强是1×105Pa。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】 (1)根据阿基米德原理求出其受到海水的浮力;
(2)根据压强公式p=ρ海水gh解答;
(3)根据压力等于重力,结合压强公式计算解答。
(1)满载排水量
根据阿基米德了原理可知满载时郴州舰受到的浮力为
(2)舰底受到海水的压强p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa
舰底0.2m2的面积上受到海水的压力F= pS=5×104Pa×0.2m2=1×104N
(3)直升机对停机坪的压力F直=G直=m直g=3×103kg×10N/kg=3×104N
直升机对停机坪的压强
22.一工程队想从深井中打捞一块大石块,工人利用如图所示的装置进行打捞,已知该装置中动滑轮的重量为100N,工人对绳子自由端施加的拉力一直沿竖直方向,石块受到的重力为500N,工人在10s内匀速将石块在水中提升了2m,此过程石块未露出水面。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,石块的密度为ρ石=2.5×103kg/m3,g=10N/kg,不计绳重、滑轮与轮轴的摩擦及水的阻力。求:
(1)工人10s内做的有用功;
(2)工人做功的功率;
(3)此过程中滑轮组的机械效率。
【答案】(1)根据G=mg=ρVg可得,石块的体积:

石块浸没在水中,排开水的体积等于石块的体积,即:V排=V=0.02m3,
石块受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3 =200N,
根据力的平衡条件可知,动滑轮下端绳子对石块的拉力:F拉=G-F浮=500N-200N=300N,
工人10s内做的有用功,即该拉力对石块做的功:W=F拉h=300N×2m=600J.
答:工人10s内做的有用功为600J。
(2)不计绳重、滑轮与轮轴的摩擦及水的阻力,由图可知动滑轮上的绳子段数为n=2,
绳子自由端的拉力:,
工人拉力做的总功:W总=Fs=Fnh=200N×2×2m=800J,
工人做功的功率:。
答:工人做功的功率为80W。
(3)此过程中滑轮组的机械效率:。
答:此过程中滑轮组的机械效率为75%。
【知识点】功率计算公式的应用;阿基米德原理;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据G=mg=ρVg求石块的体积,石块浸没在水中,排开水的体积等于石块的体积,根据F浮=ρ液gV排求石块受到的浮力,根据力的平衡条件可知动滑轮下端绳子对石块的拉力,根据W=F拉h求该拉力对石块做的有用功;(2)不计绳重、滑轮与轮轴的摩擦及水的阻力,由图可知动滑轮上的绳子段数,根据求绳子自由端的拉力,根据W=Fs=Fnh求工人拉力做的总功,根据求工人做功的功率;
(3)根据求此过程中滑轮组的机械效率。
(1)石块的体积
石块受到的浮力
工人10s内做的有用功
(2)额外功
工人做的功
工人做功的功率
(3)滑轮组的机械效率
1 / 1湖南省郴州市资兴市2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
1.体育中考对于引导学生积极参加体育锻炼,促进学生身心健康具有重要意义,据悉,湖南体育中考明年将“升级”,选择性测试项目增加至14项。在锻炼过程中,同学们对一些数据进行了估计,其中正确的是(  )
A.游泳项目中,一名中学生游泳时受到水的浮力约为50N
B.立定跳远项目中,女生的成绩约为2m
C.男生1000m跑项目的平均速度约为20m/s
D.引体向上项目中,完成一次时做功的功率约为10000W
2.在国家排球湖南郴州体育训练基地的旁边,林木葱郁的北湖公园里,一座巍然矗立的五连冠雕塑,纪念着中国女排从郴州腾飞,走向世界最高领奖台的辉煌过往。6月4日,2025世界女排联赛(中国北京站)开打,中国队首战以3:0战胜比利时队,下列比赛过程中的说法,正确的是(  )
A.运动员接球时,排球受力向上运动,说明力只能改变物体的运动状态
B.排球离开手后还能在空中飞行,是因为还要受到手对球的力
C.运动员用力扣球时,排球也对运动员施加了力
D.向前击球,排球运动到最高点时,若所受的力全部消失,它一定保持静止状态
3.2024年央视春晚舞台,我国自主研制的科技人形机器人手持红手绢扭起了秧歌,红手绢在机器人的手中时而上下翻飞、时而快速旋转,整齐划一、行云流水的动作让全国人民都感受到了科技的魅力,关于机器人舞蹈,以下说法正确的是(  )
A.机器人静止时没有惯性
B.手绢在机器人手上匀速旋转,运动状态没有改变
C.机器人对地面的压力和地面对机器人的支持力是一对平衡力
D.地面对机器人的支持力和机器人受到的重力是一对平衡力
4.刘焕华是来自郴州市嘉禾县的举重运动员,8月10日,以抓举186公斤、挺举220公斤、总成绩406公斤获2024年巴黎奥运会举重男子102公斤级冠军,如图是刘焕华正在进行举重比赛,下列说法正确的是(  )
A.举重前要在手上涂抹“镁粉”,是为了增大摩擦
B.将杠铃从地上提起时,刘焕华对地面的压力不变
C.举着杠铃不动时,刘焕华要持续对杠铃做功
D.放下杠铃后,杠铃滚动时与地面没有摩擦
5.如图,李雪在农业展示园见到了一种农具“耙”,用于农耕。关于“耙”,下列说法正确的是(  )
A.耙的铁齿做得尖锐是为了增大压力
B.耙的铁齿做得尖锐是为了增大压强
C.耙上面的木制横杠做得很圆滑是为了增大对手的压力
D.耙上面的木制横杠做得很圆滑是为了增大对手的压强
6.“大国重器”是国家尊严和实力的象征,下列关于我国“大国重器”的说法正确的是(  )
A.嫦娥六号月球探测器的轮子做得比较宽大是通过增大受力面积减小压力
B.大国之翼运-20在高空飞行时利用了流体流速越大压强越小的原理
C.096核潜艇下潜过程中受到海水的压强不变
D.东风41洲际弹道导弹发射升空过程中受到的大气压强逐渐增大
7.如图甲所示,弹簧测力计下挂一物体,将该物体从烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中(不考虑水面的变化),得到图乙的弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像,则下列说法中正确的是(  )
A.物体受到的最大浮力为9N
B.物体体积为50cm3
C.物体的密度为2.25×103kg/m3
D.当h=8cm时,物体下表面受到水的压强为800Pa
8.下列有关机械做功、功率、机械效率的说法,正确的是(  )
A.效率越高的机械,功率越大
B.越省力的机械,其功率就越大
C.做有用功越多的机械,效率越高
D.功率越大的机械,做功越快
9.“神舟十五号”载人飞船返回舱接近地面时,反推发动机点火,返回舱减速下降,安全降落在着陆预定区域。在此过程中返回舱(  )
A.动能减小,重力势能减小,机械能不变
B.动能不变,重力势能减小,机械能减小
C.动能减小,重力势能增加,机械能不变
D.动能减小,重力势能减小,机械能减小
10.如图为石碾,是我国传统农业生产工具,能在转动过程中对稻谷、小麦等进行破碎、去壳、磨粉等加工。在使用石碾过程中,下列说法正确的是(  )
A.石碾在推动过程中属于省力杠杆
B.手距离石碾中心越远,推动石碾越费力
C.利用石碾破碎小麦可以省功
D.停止用力石碾就会停下来,说明力是维持物体运动原因
11.张家界天门山盘山公路有“通天大道”之称,盘山公路全长10.77公里,海拔从200米急剧提升到1300米,大道两侧绝壁千仞,空谷幽深,共计99个弯,如图所示,这样修建的主要目的是为了车辆向上行驶时可以(  )
A.减小所必需的牵引力 B.增大所必需的牵引力
C.减小发动机功率 D.提高发动机功率
12.下图是某工地施工时用于提升重物的滑轮组,工人用大小为160N的拉力,在10s内将重力为400N的重物在竖直方向上匀速提升2m。若不计绳重和机械摩擦,则下列判断错误的是(  )
A.绳子自由端移动的距离为6m
B.动滑轮的重力为80N
C.绳子自由端移动的速度为0.2m/s
D.工人做的功为960J
13.一个物体的质量为10kg,其重力为   N,静止在水平地面上,用80N的力竖直向上提这个物体,这个物体受到的合力是   。(g取10N/kg)
14.篆刻是中国的传统美学。如图所示,在雕刻前要将刻刀的刀口打磨得极为锋利,这为了   (选填“增大”、“减小”)压强。若雕刻时,刻刀对石料的压力为15N,刀口与石料的接触面积为,则刻刀对石料的压强为   Pa、
15.如图甲所示,小超同学用弹簧测力计悬挂一个柱体物块,使物块下表面与水面刚好接触,然后匀速放下物块,此过程中弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示,弹簧测力计始终在水面上方,水未溢出(g取:,水的密度是)。则物块受到的重力是   N,物块的密度为   。
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16.如图所示,把重力为800N的物体匀速推到斜面顶端,斜面长为2m,高为0.5m,若斜面是光滑的,则推力为   N。若斜面不光滑,实际推力为250N,那么斜面的机械效率是   ,物体与斜面之间的摩擦力是   N。
17.(1)2024年春节前夕,一只巴布亚企鹅现身南岳衡山,请在下图中画出巴布亚企鹅受到力的示意图;(重心O点已经画出)
(2)如图是一种榨汁机,使用时可以轻松榨出新鲜果汁,其手柄可以视为一个杠杆,图乙是其简化示意图。请在图乙中画出在A点施加的最小动力F1(保留作图痕迹)。
18.张宇熙在打扫卫生时发现推课桌时,课桌上的书越多,推起来越费力;教室地板越粗糙,推起来也越费力,他想探究其中的原理。于是向老师要来弹簧测力计、长方体木块(各表面粗糙程度相同)、木板、钩码等器材,按如图所示步骤进行实验。(木板2表面比木板1表面粗糙)
(1)张宇熙将木块放在水平木板上,如图甲、乙、丙所示,三次实验均用弹簧测力计拉木块在水平方向做   运动,目的是利用   原理求出长方体木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)通过比较甲、乙两组实验,可得出滑动摩擦力的大小与   有关。
(3)张宇熙认为滑动摩擦力的大小可能与接触面积有关,于是设计了丁实验方案,实验时发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,于是得出:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,老师却指出,这个结论是不正确的,原因是   
19.播种季节,李婉依看见农民用盐水选种,她想知道这些盐水的密度、根据学习的“制作微型密度计”一节内容找来材料在家自制密度计,并在家完成了水的密度的标注,如图所示。
(1)在学校实验室老师指导下,李婉依将密度计放在密度为0.8g/cm3的酒精中进行标刻,则你认为酒精的刻度应该标在   (填“p”或“q”)点;
(2)如图乙所示,李婉依将密度计放在盐水中后发现密度计沉底,请你帮助她,如何操作能让密度计正常使用:   (写出一种方法即可);正常使用后发现,密度计在盐水中露出的高度比在水中露出的高度要   (选填“多”或“少”)。
(3)李婉依对它能测的最小密度起了兴趣,已知该密度计近似是一个圆柱体,用刻度尺量出标注水的密度处距密度计底端长度为L1,整根密度计长度为L2,试用已知物理量推理出该自制密度计可以标刻的最小密度值为   (水的密度用表示)。
20.唐鑫和同桌彭宇安在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,所用钢球质量m<M,分别从图中的位置由静止释放(h<H),木块放置在水平面上。
(1)乙、丙两次实验中,质量不相等的小钢球从斜面上相同高度处自由滚下到达水平面时的速度是   (选填“相等”或“不相等”)的;
(2)根据甲、丙两次实验,唐鑫得出结论:物体的动能大小与质量有关,但彭宇安认为这个结论的得出不合理,原因是   ;
(3)若水平面是光滑且足够长的,木块被撞后将做   (选填“匀速”或“变速”)直线运动;
(4)两人还根据   两次实验,找到了《道路交通安全法》对汽车行驶过程中要进行限速的原因。
21.“城与舰同名,舰与城连心”,郴州舰是一艘以郴州命名的主力舰艇,是郴州人的骄傲。如图,该舰长147米,满载排水量4200吨,最大吃水深度5m,于2023年春正式入列命名,郴州舰是我国自行研制设计的多用途、全封闭054A型导弹护卫舰。(,海水密度取1.0×103kg/m3)
(1)满载时郴州舰受到的浮力为   N;
(2)达到最大吃水深度时,舰底0.2m2的面积上受到海水的压力是多大?
(3)某次训练时,郴州舰舰载直升机停在舰尾停机坪,该直升机总质量为3t,与停机坪接触面积约为0.3m2,则该直升机对停机坪的压强是多大?
22.一工程队想从深井中打捞一块大石块,工人利用如图所示的装置进行打捞,已知该装置中动滑轮的重量为100N,工人对绳子自由端施加的拉力一直沿竖直方向,石块受到的重力为500N,工人在10s内匀速将石块在水中提升了2m,此过程石块未露出水面。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,石块的密度为ρ石=2.5×103kg/m3,g=10N/kg,不计绳重、滑轮与轮轴的摩擦及水的阻力。求:
(1)工人10s内做的有用功;
(2)工人做功的功率;
(3)此过程中滑轮组的机械效率。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用;长度的估测;速度公式及其应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】 A、中学生所受的重力约为500N,游泳时,人处于漂浮状态,浮力等于重力,故A不符合题意;
B、中学生立定跳远的跳跃距离可能为2m,故B不符合题意;
C、中学生1000m比赛成绩大约为4min,即240s左右,速度为:,故C不符合题意;D、中学生的体重在500N左右,引体向上的高度在50cm=0.5m左右,完成一个引体向上做的功为W=Gh=500N×0.5m=250J;所用时间在2s左右,引体向上的功率为:,故D不符合题意。
故选:B。
【分析】 首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
2.【答案】C
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】 A、力的作用效果有两个:一是改变物体的运动状态,二是使物体发生形变。运动员接球时,排球受力向上运动,运动状态发生改变,同时排球也会因受力发生形变。因此 “力只能改变物体的运动状态” 的表述错误,故A不符合题意。
B、排球离开手后,手与球不再接触,不再对球施加力的作用。排球能在空中继续飞行,是因为排球具有惯性,会保持原来的运动状态,而不是受到手的力,故B不符合题意。
C、根据力的作用是相互的这一物理规律:当一个物体对另一个物体施加力时,另一个物体也会同时对这个物体施加大小相等、方向相反的反作用力。运动员用力扣球时,手对排球施加了力,同时排球也对运动员的手施加了反作用力,故C符合题意。
D、排球向前击球后,运动轨迹为抛物线,在最高点时,竖直方向速度为0,但水平方向仍有向前的速度。根据牛顿第一定律:若物体所受的力全部消失,物体将保持力消失瞬间的运动状态。因此排球会沿水平方向做匀速直线运动,而非保持静止,故D不符合题意。
故选:C。
【分析】 (1)力可以改变物体的形状和运动状态。
(2)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
(3)物体间力的作用是相互的。
(4)牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
3.【答案】D
【知识点】力的作用效果;惯性及其现象;平衡力的辨别
【解析】【解答】 A、惯性是物体的一种属性,其大小仅取决于物体的质量大小,与物体的运动状态无关,因此机器人静止时有惯性,运动时也有惯性,故A错误;
B、当手绢在机器人手上快速旋转时,手绢的方向在不断改变,其运动状态改变,故B错误;
C、机器人对地面的压力和地面对机器人的支持力作用在两个相互的物体上,两力是一对相互作用力,故C错误;
D、地面对机器人的支持力和机器人受到的重力,大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故D正确。
故选:D。
【分析】(1)一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性,其大小仅取决于物体的质量大小,与物体的运动状态无关;
(2)速度、方向改变时运动状态改变;
(3)相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上;
(4)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
4.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;增大或减小摩擦的方法;是否做功的判断
【解析】【解答】 A、举重前要在手上涂抹“镁粉”,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A正确;
B、将杠铃从地上提起时,对地面的压力等于运动员与杠铃重力之和,故B错误;
C、举着杠铃不动时,刘焕华对杠铃有力的作用,但杠铃没有在该力的压力变大,方向上通过距离,刘焕华对杠铃不做功,故C错误;
D、放下杠铃后,杠铃滚动时与地面有滚动摩擦,故D错误。
故选:A。
【分析】 (1)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
(2)置于水平面上的物体对水平面的压力等于其重力。
(3)物理学中的做功的两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动一段距离,二者缺一不可。
(4)擦力产生的条件:接触面粗糙;相互接触挤压;有相对运动或相对运动趋势。
5.【答案】B
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】 AB、耙的铁齿做得尖锐,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,不能增大压力,故A错误,B正确;
CD、耙上面的木制横杠做得很圆滑,增大了受力面积,在压力一定时,可以减小压强,不能增大对手的压力,故CD错误。
故选:B。
【分析】 压强大小跟压力大小和受力面积大小有关。据此利用控制变量法分析解答。
6.【答案】B
【知识点】减小压强的方法及其应用;液体压强计算公式的应用;大气压强与高度的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】 A.嫦娥六号月球探测器的轮子做得比较宽大,是为了增大受力面积,从而减小压强,以防止探测器陷入松软的月壤中,故A错误;
B.运-20飞行时,机翼上表面空气流速快,压强小;下表面空气流速慢,压强大,从而产生向上的升力,利用了流体流速越大压强越小的原理,故B正确;
C.核潜艇下潜时,深度增加,根据p=ρgh知,海水的压强会随之增大,故C错误;
D.东风41洲际弹道导弹发射升空过程中,高度增加,大气压强会逐渐减小,故D错误。
故选:B。
【分析】 (1)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。
(2)流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。
(3)根据p=ρgh分析核潜艇下潜时受到海水的压强变化。
(4)大气压强随高度升高而降低。
7.【答案】C
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】 A、由图乙可知,物体没有浸入水中时弹簧测力计的示数F示1=9N,则物体的重力G=F示1=9N,物体完全浸没时弹簧测力计的示数F示2=5N,物体完全浸没后受到的浮力:F浮=G-F示2=9N-5N=4N,故A错误;
B、由F浮=ρ水gV排可得物体的体积:,故B错误;C、物体的质量:,物体的密度:,故C正确;
D、由图乙可知,物体从h=4cm时下表面与水面接触,到h=8cm时刚好浸没,忽略水面的变化,则物体的高度h'=4cm=0.04m,物体刚浸没时下表面受到水的压强p=ρ水gh'=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)根据图象,分析出物体的重力G,完全浸没时的拉力F,从而可根据F浮=G-F求出完全浸没时的浮力,即最大浮力;
(2)由浮力公式计算出完全浸没时排开液体的体积,即为物体的体积;
(3)由物体的重力求出质量,根据密度公式得出物体的密度;
(4)根据图乙可知,物体从h=4cm时下表面与水面接触,到h=8cm时刚好浸没,忽略水面的变化可求物体的高度,根据p=ρ液gh求出物体刚浸没时下表面受到水的压强。
8.【答案】D
【知识点】功率的概念;机械效率
【解析】【解答】AD.功率是做功快慢,机械效率是有用功和总功的比值,与功率无关,故A错误,D正确;
B.功率是做功快慢,功率与省力情况无关,故B错误;
C.总功不确定,做有用功越多的机械,机械效率不一定越高,故C错误。
故选D。
【分析】功率表示物体做功快慢,机械效率是有用功和总功的比值,二者无关。
9.【答案】D
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;机械能及其转化
【解析】【解答】飞船返回舱着陆,质量不变,速度减小 ,动能减小;高度降低,重力势能减小。返回舱的机械能减小。故ABC错误,D正确。
故选D。
【分析】质量一定时,速度越大,动能越大,高度越大,重力势能越大,机械能是动能与势能的总和。
10.【答案】A
【知识点】牛顿第一定律;杠杆的分类;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】 A、在推动石碾过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A正确;
B、根据杠杆平衡条件,阻力和阻力臂不变时,动力臂越大,动力越小,手距离石碾中心越远,动力臂越大,推动石碾越省力,而不是越费力,故B错误;
C、根据功的原理,使用任何机械都不省功。利用石碾破碎小麦是利用了杠杆原理省力,但不能省功,故C错误;
D、停止用力石碾就会停下来,是因为石碾受到摩擦力等阻力的作用,力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,故D错误。
故选:A。
【分析】(1)在推动石碾过程中,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆;
(2)手距离石碾中心越远,动力臂越大,推动石碾越省力;
(3)根据功的原理,使用任何机械都不省功;
(4)力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因。
11.【答案】A
【知识点】功率的计算;斜面的机械效率;斜面及其应用
【解析】【解答】 盘山公路可看作是斜面原理的应用。根据功的原理,在不计摩擦等阻力时,Fs = Gh(F是牵引力,s是斜面长度,G是物体重力,h是斜面高度)。当高度h一定时,盘山公路修得弯弯曲曲,延长了路程s,则所需的牵引力F就会减小,从而使车辆更容易上山,故A正确,B错误。发动机功率P=Fv(v是车辆行驶速度),车辆在盘山公路上行驶时,为了安全通常速度不会太快,且发动机功率是由发动机本身的性能决定的,修建盘山公路并不会改变发动机的功率,故CD错误。
故选:A。
【分析】 盘山公路可看作是斜面原理的应用。
计算功率的另一个公式:P=Fv,即物体在拉力F的作用下,以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动,则拉力F所做功的功率可表示为Fv。(其中F表示物体所受的拉力,v表示物体运动的速度)。
12.【答案】C
【知识点】动滑轮拉力的计算;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】 A、由图可知,动滑轮上绳子段数为n=3,
绳子自由端移动的距离:s=nh=3×2m=6m,故A正确;
B、不计绳重和机械摩擦,根据可得,动滑轮的重力:G动=nF-G=3×160N-400N=80N,故B正确;
C、绳子自由端移动的速度:,故C错误;
D、工人做的功:W=Fs=160N×6m=960J,故D正确。
故选:C。
【分析】 (1)由图可知,动滑轮上绳子段数,根据s=nh求绳子自由端移动的距离;
(2)不计绳重和机械摩擦,根据求动滑轮的重力;
(3)根据求绳子自由端移动的速度;
(4)根据W总=Fs求工人做的总功。
13.【答案】100;0
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】 物体的重力:G=mg=10kg×10N/kg=100N>80N,所以物体受80N拉力作用时,物体处于静止状态,故物体受到的合力为0。
故答案为:100;0。
【分析】先根据G=mg求出物体的重力,然后根据拉力与重力的关系判断物体的状态,从而确定合力的大小。
14.【答案】增大;7.5×106
【知识点】增大压强的方法及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】 在雕刻时,刻刀的刀口打磨得极为锋利,这是通过减小受力面积的方式来增大压强的;
刻刀对木料的压力为15N,刀口与木料的接触面积为2×10-2cm2,则刻刀对木料的压强:。
故答案为:增大;7.5×106。
【分析】 增大压强的方法有:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;增大压力的同时,减小受力面积;
已知刻刀对木料的压力和木料的受力面积,根据求刻刀对木料的压强。
15.【答案】12;6
【知识点】浮力及其产生原因;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】 当物块下表面浸入水中的深度h为0cm,此时物体并没有浸入液体中,此时弹簧测力计测量物体的重力,故物体所受的重力为12N,物块浸没后弹簧测力计的示数不变,根据称重法可求得在水中所受到的浮力大小是F浮=G-F=12N-10N=2N,
由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得:2N=ρ水gV排;
物体的重力为12N,根据G=mg=ρVg可得:12N=ρ物gV;
浸没时V排=V,解得ρ物=6ρ水=6g/cm3。
故答案为:12;6。
【分析】 当物块下表面浸入水中的深度h为0cm,此时物体并没有浸入液体中,此时弹簧测力计测量物体的重力;物块刚好浸没时,根据称重法得出在水中所受到的浮力大小;结合阿基米德原理和重力公式计算物体的密度。
16.【答案】200;80%;50
【知识点】斜面的机械效率;有用功和额外功
【解析】【解答】解:(1)若斜面是光滑的,不考虑摩擦力,那么额外功为0,总功与有用功相等,即Fs=Gh,故拉力;(2)如果实际推力F'=250N,
克服重力做的功为有用功:W有用=Gh=800N×0.5m=400J;
总功:W总'=F's=250N×2m=500J;
由效率公式可知,斜面的机械效率:;
(3)额外功等于总功减去有用功:W额=W总'-W有用=500J-400J=100J,
因为W额=fs,
所以摩擦力大小:。
故答案为:200;80%;50。
【分析】(1)若斜面是光滑的,即不计摩擦力,额外功为0,总功等于有用功,即Fs=Gh,据此求推力;
(2)知道实际推力,利用W=Fs求总功;利用W=Gh求利用斜面做的有用功;利用求斜面的机械效率;
(3)额外功W额=W总-W有用,再利用W额=fs求摩擦力大小。
17.【答案】(1)
(2)
【知识点】重力示意图;力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】(1) 图中企鹅静止受力平衡,重力G和支持力F的作用点画在物体的重心上,重力的方向竖直向下;支持力的方向竖直向上,大小相等,作用点都画在O。如图所示:
(2) 由杠杆平衡条件可知,力臂最大,力才会越小,连接OA,故A点做垂直OA的线段,即为最小的力,如图所示:
【分析】(1)根据静止的物体受力平衡,重力G和支持力F的作用点画在物体的重心上,重力的方向竖直向下;支持力的方向与重力相反。
(2)由杠杆平衡条件(F1L1=F2L2)可知,在阻力、阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小,根据图示确定最大动力臂,然后作出最小的动力。
(1)企鹅站在地上,受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,二者是一对平衡力,大小相等,如图所示:
(2)由杠杆平衡条件可知,在阻力、阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小。力F1作用在A点,当OA为F1的力臂时,力臂最长,此时力F1最小,并且F1的方向垂直杠杆向下,从A点垂直OA向下画出F1的示意图,如图所示:
18.【答案】(1)匀速直线;二力平衡
(2)物体接触面粗糙程度
(3)没有控制压力相同
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】 (1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,拉力大小才等于摩擦力的大小;
(2)比较甲和乙两组数据可得的结论是:在压力相同时,乙中接触面粗糙,测力计示数越大,即摩擦力越大,即在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)探究滑动摩擦力与接触面积的关系时,应该控制压力和接触面粗糙程度相同,甲、丁两实验,压力不同,不能得出滑动摩擦力与接触面积的关系。
故答案为:(1)匀速直线;二力平衡;(2)接触面粗糙程度; (3)没有控制压力大小相等。【分析】 (1)根据二力平衡的条件分析,匀速直线拉动木块,此时拉力等于滑动摩擦力;
(2)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据图中现象得出结论;
(3)探究滑动摩擦力与接触面积的关系时,应该控制压力和接触面粗糙程度相同,据此分析
(1)[1][2]实验中用弹簧测力计拉木块在水平方向做匀速直线运动。因为当木块做匀速直线运动时,在水平方向上受到弹簧测力计的拉力和木板对木块的滑动摩擦力,这两个力是一对平衡力,根据二力平衡原理,此时拉力大小等于滑动摩擦力大小,这样就能求出长方体木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)观察甲、乙两组实验,甲、乙两图中木块对木板的压力相同,而接触面分别是木板 1 表面和木板2表面,粗糙程度不相同。同时乙图中弹簧测力计的示数比甲图大,说明乙图中木块受到的滑动摩擦力更大。由此可得出结论:滑动摩擦力的大小与物体接触面粗糙程度有关。
(3)要探究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,需要控制压力大小和接触面粗糙程度相同,只改变接触面积。在甲和丁实验中,丁实验切去了物体 A 的一半,不仅改变了接触面积,同时物体对木板的压力也减小了。所以不能得出滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关的结论,原因是没有控制压力大小相同。
19.【答案】(1)p
(2)加入更多盐水;多
(3)
【知识点】阿基米德原理;浮力的利用;制作微型密度计
【解析】【解答】 (1)密度计是利用物体漂浮时浮力等于重力的原理工作的,即F浮=G。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,当密度计漂浮在不同液体中时,其重力G不变,所以浮力F浮不变。因为酒精密度比水小,由可知,密度计在酒精中排开液体的体积V排更大,所以酒精的刻度应该标在水的刻度上方,即p点。(2)密度计沉底是因为排开液体的体积不够大,浮力小于重力。在不改变密度计的情况下,可再向容器中加盐水,增加盐水的深度,从而增大浮力;或者将容器换成直径细些的,根据V=Sh(S为容器底面积,h为液体深度),在液体体积不变时,容器越细,液体深度越大,可使密度计漂浮。
由于盐水密度大于水的密度,根据,在浮力F浮不变的情况下,密度计在盐水中排开液体的体积更小,所以密度计在盐水中露出的高度比在水中露出的高度要多。
(3)设密度计的横截面积为S,当密度计漂浮在水中时,根据物体漂浮条件可得F浮水=G,由阿基米德原理可知F浮水=ρ水gSL1。
当密度计测量最小密度的液体时,应使密度计全部浸入液体中,此时排开液体的体积V排最大=SL2,设最小密度为ρ最小,根据漂浮条件F浮最小=G,
即ρ最小gSL2=ρ水gSL1,解得。
故答案为:(1)p;(2)再向容器中加盐水或者将容器换成直径细些的;多;(3)。
【分析】密度计是一种测量物体密度的仪器, 其基本原理是利用物体在液体中的浮沉条件。 当一个物体在液体中时, 如果物体能够漂浮, 那么它所受到的浮力等于其重力。 密度计的设计利用了这一原理, 使其能够在不同的液体中保持漂浮状态。 密度计的重量小于相同体积水的重力, 因此当它浸入液体中时, 会根据液体的密度调整其浮力以达到平衡。
密度计的读数设计为下大上小, 这是因为当密度计浸入液体中时, 浸入的深度不同, 排开的液体体积也不同。
(1)密度计在液体中处于漂浮状态,根据漂浮条件,由阿基米德原理,可得。当液体密度变小,会变大,即密度计在液体中会下沉一些。因为酒精的密度0.8g/cm3小于水的密度1.0g/cm3,所以密度计在酒精中浸入的体积更大,酒精的刻度应该标在p点。
(2)[1]密度计在盐水中沉底,说明其重力大于在盐水中受到的浮力。要让密度计正常使用(漂浮),可以向容器中加入更多的盐水,这样可以使增大,增大,最后达到漂浮。
[2]密度计在盐水中漂浮时受到的浮力等于在水中漂浮时受到的浮力(都等于密度计重力),根据,盐水密度大于水的密度,所以密度计在盐水中排开液体的体积小于在水中排开液体的体积,密度计在盐水中露出的高度比在水中露出的高度要多。
(3)当密度计在水中时,根据漂浮条件和阿基米德原理可得
当测量最小密度的液体时,密度计刚好全部浸没,此时排开液体体积,根据漂浮条件和阿基米德原理可得,可以得到,所以
20.【答案】(1)相等
(2)没有控制下落高度(或速度)相同
(3)匀速
(4)甲、乙
【知识点】探究影响物体动能大小的因素;物理学方法
【解析】【解答】 (1)小球从斜面上相同高度处自由滚下,到达水平面时的速度只与高度有关,与质量无关,所以质量不相等的小钢球从斜面上相同高度处自由滚下到达水平面时的速度是相等的。
(2)要探究物体的动能大小与质量有关,需要控制小球到达水平面时的速度相同,即让小球从同一高度滚下。甲、丙两次实验中,小球滚下的高度不同,到达水平面时的速度不同,所以得出物体的动能大小与质量有关的结论不合理。
(3)若水平面是光滑且足够长的,木块在水平方向上不受摩擦力,根据牛顿第一定律,木块将做匀速直线运动。
(4)甲、乙两次实验,小球质量相同,从不同高度滚下,到达水平面时速度不同,木块被推动的距离不同,说明动能大小与速度有关,而汽车行驶过程中限速,就是因为速度越大,动能越大,所以根据甲、乙两次实验能找到《道路交通安全法》对汽车行驶过程中要进行限速的原因。
故答案为:(1)相等;(2)没有控制小球到达水平面时的速度相同;(3)匀速;(4)甲、乙。【分析】 (1)质量不相等的小钢球从斜面上相同高度处自由滚下到达水平面时的速度是相等的。
(2)要探究物体的动能大小与质量有关,需要控制小球到达水平面时的速度相同,即让小球从同一高度滚下,据此分析。
(3)若水平面是光滑且足够长的,根据牛顿第一定律,木块将做匀速直线运动。
(4)甲、乙两次实验,小球质量相同,从不同高度滚下,到达水平面时速度不同,说明动能大小与速度有关,可解释限速的原因。
(1)在 “探究物体的动能大小跟哪些因素有关” 的实验中,小球向下做加速运动,让小球从斜面上相同高度处自由滚下,是为了使小球到达水平面时的速度相等。
(2)在探究物体的动能大小与质量的关系时,需要控制变量,即要保证小球到达水平面时的速度相同。观察可知,甲、丙两次实验中,小球的质量不同,且小球下滑的高度也不同,下滑高度不同会导致小球到达水平面时的速度不同,所以有两个变量(质量和速度)同时改变,无法得出物体的动能大小与质量有关的结论。
(3)根据牛顿第一定律,一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。若水平面是光滑且足够长的,木块在水平方向上不受摩擦力,那么木块被撞后将保持匀速直线运动。
(4)《道路交通安全法》对汽车行驶过程中要进行限速,是因为在质量一定时,速度越大,动能越大。观察可知,甲、乙两次实验中,小球的质量相同,下滑的高度不同,高度不同导致小球到达水平面时的速度不同,所以两人还根据甲、乙两次实验,找到了限速的原因。
21.【答案】(1)满载排水量4200吨,满载时受到海水的浮力为:F浮=G排=m排g=4200×103kg×10N/kg=4.2×107N。答:满载时郴州舰受到的浮力为4.2×107N。
(2)最大吃水深度时,舰底0.2m2的面积上受到海水的压强p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa;
根据知,压力F=p S=5×104Pa×0.2m2=1×104N。
答:达到最大吃水深度时,舰底0.2m2的面积上受到海水的压力是1×104N。
(3)直升机的压力F直=G直=m直 g=3×103kg×10N/kg=3×104N;
压强。
答:该直升机对停机坪的压强是1×105Pa。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】 (1)根据阿基米德原理求出其受到海水的浮力;
(2)根据压强公式p=ρ海水gh解答;
(3)根据压力等于重力,结合压强公式计算解答。
(1)满载排水量
根据阿基米德了原理可知满载时郴州舰受到的浮力为
(2)舰底受到海水的压强p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa
舰底0.2m2的面积上受到海水的压力F= pS=5×104Pa×0.2m2=1×104N
(3)直升机对停机坪的压力F直=G直=m直g=3×103kg×10N/kg=3×104N
直升机对停机坪的压强
22.【答案】(1)根据G=mg=ρVg可得,石块的体积:

石块浸没在水中,排开水的体积等于石块的体积,即:V排=V=0.02m3,
石块受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3 =200N,
根据力的平衡条件可知,动滑轮下端绳子对石块的拉力:F拉=G-F浮=500N-200N=300N,
工人10s内做的有用功,即该拉力对石块做的功:W=F拉h=300N×2m=600J.
答:工人10s内做的有用功为600J。
(2)不计绳重、滑轮与轮轴的摩擦及水的阻力,由图可知动滑轮上的绳子段数为n=2,
绳子自由端的拉力:,
工人拉力做的总功:W总=Fs=Fnh=200N×2×2m=800J,
工人做功的功率:。
答:工人做功的功率为80W。
(3)此过程中滑轮组的机械效率:。
答:此过程中滑轮组的机械效率为75%。
【知识点】功率计算公式的应用;阿基米德原理;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据G=mg=ρVg求石块的体积,石块浸没在水中,排开水的体积等于石块的体积,根据F浮=ρ液gV排求石块受到的浮力,根据力的平衡条件可知动滑轮下端绳子对石块的拉力,根据W=F拉h求该拉力对石块做的有用功;(2)不计绳重、滑轮与轮轴的摩擦及水的阻力,由图可知动滑轮上的绳子段数,根据求绳子自由端的拉力,根据W=Fs=Fnh求工人拉力做的总功,根据求工人做功的功率;
(3)根据求此过程中滑轮组的机械效率。
(1)石块的体积
石块受到的浮力
工人10s内做的有用功
(2)额外功
工人做的功
工人做功的功率
(3)滑轮组的机械效率
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