【精品解析】广东省潮州市湘桥区2024-2025学年八年级下学期期末物理试题

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广东省潮州市湘桥区2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
1.如图所示,下列物体所受重力最接近 1 N 的是
A.一块普通香皂
B.一张学生课桌
C.一枚普通别针
D.一辆小汽车
【答案】A
【知识点】质量及其特性;重力及其大小的计算
【解析】【解答】 重力最接近1N的物体的质量为:。
A. 一块普通香皂的质量在100g=0.1kg左右,故A符合题意;
B. 一张课桌的质量在10kg左右,故B不符合题意;
C. 一枚普通别针的质量在2g=0.002kg左右,故C不符合题意;
D. 一辆小汽车的质量在2000kg左右,故D不符合题意.
故选A.
【分析】首先根据公式计算该物体的质量,然后将每个物体的质量范围与其比较大小即可。
2.某学校劳动教育课堂上,四位同学利用杠杆原理使用劳动工具的场景如图所示。其中属于使用费力杠杆的是(  )
A.锄地时举起锄头
B.用羊角锤拔钉子
C.用园艺剪修剪树枝
D.用钢丝钳剪铁丝
【答案】A
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.举起锄头时,靠近身体的手为支点,另一支手施加动力,锤头的重力为阻力。此时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A符合题意;
B.使用羊角锤拔钉子时,锤头的弯曲处为支点,阻力作用在豁口处,动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B不符合题意;
C.使用园艺剪修剪树枝时,转轴为支点,阻力作用在刀口上,动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C不符合题意;
D.使用钢丝钳剪铁丝时,转轴为支点,阻力作用在刀口上,动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
【分析】比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类。
3.如图,电动平衡车是一种时尚的代步工具,当人驾驶平衡车在水平地面上做匀速直线运动时,关于平衡车的说法正确的是(  )
A.平衡车在水平地面上行驶时,受到的摩擦力是滑动摩擦力
B.人受到的重力与平衡车对人的支持力是一对平衡力
C.关闭电机后,平衡车仍能继续前进是因为受到惯性力的作用
D.若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,平衡车立刻停止
【答案】B
【知识点】牛顿第一定律;惯性及其现象;平衡力的辨别;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】A.平衡车在水平地面上滚动,则受到的摩擦力是滚动摩擦力,故A错误;
B.人在平衡车上保持平衡状态,即人受到竖直向下的重力与平衡车对人竖直向上的的支持力是一对平衡力,故B正确;
C.惯性是物体的一种属性,而不是力的作用,故C错误;
D.若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,根据牛顿第一定律可知,平衡车将会做匀速直线运动一直运动下去,故D错误。
故选B。
【分析】A.一个物体在另一物体表面上滚动时产生滚动摩擦力;
B.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;
C.物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
D.根据牛顿第一定律分析。
4.如图所示的是海军055型驱逐舰,它是我国未来海军的中坚力量。其排水量为12000t,吃水深度为6.6m。关于该驱逐舰,下列分析正确的是(  )
A.该驱逐舰在海上航行时受到的浮力大于重力
B.驱逐舰满载时受到的浮力约为
C.舰载直升机飞离后,驱逐舰受到的浮力变小
D.驱逐舰吃水深度越深,舰底受到水的压强越小
【答案】C
【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.在海上航行时,驱逐舰始终处于漂浮状态,则它受到的浮力等于总重力,故A错误;
B.根据题意可知,该驱逐舰的排水量为12000t,则驱逐舰满载时受到的浮力约为,
故B错误;
C.舰载直升机飞离后,驱逐舰的总重力会减小,而浮力始终等于重力,所以驱逐舰受到的浮力也会减小,故C正确;
D.根据液体压强公式可知,驱逐舰吃水深度越深,舰底受到水的压强越大,故D错误。
故选C。
【分析】A.根据物体的漂浮条件计算;
B.已知驱逐舰的排水量,根据阿基米德原理计算满载时它受到的浮力;
C.根据物体的漂浮条件结合驱逐舰的重力变化判断它受到的浮力变化;
D.根据液体压强公式分析 舰底受到水的压强变化。
5.甲、乙两人同时从同一起跑线出发,同向做匀速直线运动,某时刻他们的位置如图所示,下列图中能正确反映两人运动情况的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】AB.根据题意可知,甲、乙两人同时从同一起跑线出发,某时刻乙在甲的前面,即乙通过的路程比甲长,故AB错误;
CD.综上所述,相同时间内乙的路程大于甲的路程,由速度公式可知,乙的速度大于甲的速度,故C正确,D错误。
故选C。
【分析】AB.根据图片分析相同时间内甲和乙通过的路程大小;
CD.由速度公式比较甲和乙的速度大小。
6.一块长为L,质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,板A右端与桌边相齐(如图所示).在板的右端施一水平力F使板A右端缓慢地离开桌边1/3, 在板A移动过程中,下列说法正确的是( )
A.A对桌面的压强不断变小 B.对桌面的压力不变
C.A对桌面的压强不变 D.A对桌面的压力不断变小
【答案】B
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】根据题意可知,在推动木板的过程中,它对桌面的压力始终等于重力,即它对桌面的压力大小不变。此过程中二者的接触面积变小,根据p=得到,A对桌面的压强变大。
故B正确,而ACD错误。
故选B。
【分析】根据物体对接触面的压力始终等于重力分析压力的变化,根据p=分析对桌面的压强变化。
7.如图所示,小明将压强计的金属盒放入水中某一深度处,记下U形管中两液面的高度差h。下列操作能够使高度差h增大的是(  )
A.只将金属盒向上移动
B.只将U形管内的液体换成密度更小的液体
C.只将容器中水换成酒精
D.只改变金属盒面的朝向
【答案】B
【知识点】液体压强的特点;液体压强的计算
【解析】【解答】A.将金属盒向上移动时浸入液体的深度变小,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,压强变小,则压强计U形管两边液面的高度差变小,故A不符合题意;
B.根据液体压强公式式p=ρ液gh可知,在压强不变的情况下,液体的密度越小,深度越大。若只将U形管内的液体换成密度更小的液体,两侧的液面的高度差越大,故B符合题意;
C.只将容器中水换成酒精,液体密度变小,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,压强变小,那么压强计U形管两边液面的高度差变小,故C不符合题意;
D.只改变金属盒面的朝向,液体的深度不变,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,则它受到的压强不变,所以压强计U形管两边液面的高度差不变,故D不符合题意。
故选B。
【分析】U形管两侧液面高度差变大,则探头受到的液体压强变大,根据液体压强公式p=ρ液gh分析判断即可。
8.如图所示,茶壶的壶嘴与壶身构成   ;若将茶壶略微倾斜、水不溢出且保持静止后,壶嘴和壶身中水面   (选填“相平”或“不相平”);若用手指将壶盖上的小孔堵住,壶里的水将   (选填“能”或“不能”)倒出。
【答案】连通器;相平;不能
【知识点】连通器原理及其应用;大气压的综合应用
【解析】【解答】(1)根据图片可知,茶壶的壶嘴与壶身底部连通,上面连通,二者构成连通器。
(2)当连通器中只有同种液体时,各个容器中液面总保持相平,因此茶壶略微倾斜、水不溢出且保持静止后,壶嘴和壶身中水面相平。
(3)若用手指将壶盖上的小孔堵住,外界的空气不能进入水壶内,则壶外大气压会把水往内压,壶里的水将不能倒出。
【分析】(1)上面开口,底部连通的容器为连通器;
(2)当连通器中只有同种液体时,各个容器中液面总保持相平;
(3)根据大气压强的作用分析。
9.如图所示的装置为某科技活动小组自制的温度计和气压计,其中图   (甲/乙)是气压计,小红拿着它从1楼乘坐电梯到20楼,玻璃管内水柱的高度会   (升高/降低/不变),说明大气压随高度的增加而   (变大/变小/不变)。
【答案】乙;升高;变小
【知识点】大气压强与高度的关系;气压计和抽水机
【解析】【解答】(1)根据图片可知,乙中装入大半瓶水,且水上方有空气。当瓶子内外气压不同时,带色的水在瓶内外气压的作用下,上升或下降,由此可以反映外界大气压的变化。故甲是温度计,乙是气压计。
(2)从1楼乘坐电梯到20楼时高度增加而大气压减小,根据p内=p大气+p水柱可知,水柱压强增大。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,玻璃管内水柱的高度会升高,说明大气压随高度的增加而变小。
【分析】(1)要测量气压,则气压计的瓶子内必须得有空气,利用外界气压变化引起玻璃管内液柱的高度变化才行;
(2)根据大气压强随高度的变化规律分析到20楼后大气压强的变化,根据p内=p大气+p水柱分析水柱压强变化,根据p=ρ液gh分析水柱的高度变化。
10.在“探究重力与质量的关系”的实验中:
(1)测量物体重力前,选取了如图所示弹簧测力计,量程为0~   N;实验前还应将弹簧测力计的指针在竖直方向上调零;
(2)实验小组的同学测量出了不同质量的钩码所受重力的多组数据,其中一次测量时弹簧测力计指针位置如图所示,其示数为   N;
(3)实验小组的小虹同学提出:“还可以测量钩码以外的其他物体的质量和重力,将这些数据与钩码的数据放到一起来寻找规律”。而同组的小宇同学不赞同,他认为“必须全部用钩码的重力与质量的数据来寻找规律”。你认为   (选填“小虹”或“小宇”)同学的观点是正确的。
【答案】(1)5
(2)1.8
(3)小虹
【知识点】探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)根据图片可知,该弹簧测力计的最大刻度值为5N,则量程为0-5N。
(2)根据图片可知,该测力计的分度值为0.2N,示数为:2N-0.2N×1=1.8N。
(3)在科学探究中,为了得到普遍的规律,应该在实验中采用不同的物体,这样结论具有普遍性,故小虹同学的观点是正确的。
【分析】(1)测力计上的最大值就是测力计的量程;
(2)根据图片确定测力计的分度值,根据指针位置读出示数;
(3)根据科学探究中多次测量的要求分析。
(1)如图所示弹簧测力计,最大刻度值为5N,则量程为0-5N。
(2)由图可知,弹簧测力计的量程为0-5N,分度值为0.2N,示数为1.8N。
(3)为了得到普遍的规律,应该在实验中采用不同的物体,这样结论具有普遍性,故小虹同学的观点是正确的。
11.物质是由分子组成的,分子又是由原子组成的,原子的中心是   ,周围有   绕其运动,科学家对原子的结构进行猜想和实验,并提出了多种模型。在如图所示的两种模型中   (选填“甲”或“乙”)是卢瑟福提出的原子模型。
【答案】原子核;电子;乙
【知识点】原子结构
【解析】【解答】(1)根据原子结构的知识可知,原子中心为原子核,周围有绕核运动的电子。
(2)卢瑟福把原子结构定义为核式结构,即原子中心为原子核,周围有绕核运动的电子,则图乙是卢瑟福提出的原子模型 。
【分析】(1)根据原子结构的知识解答;
(2)根据对卢瑟福提出的原子模型的认识判断。
12.用不同材料制成的A、B、C三个实心小球,体积相等,放入盛有某液体的容器中,静止时各小球所处的位置如上图所示。由图可以判断:   球的密度最大,   球受到的重力最大,   球受到的浮力最小。(均填字母)
【答案】A;A;C
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)根据图片可知,A球下沉,所以A球密度ρA>ρ液;B球悬浮,所以B球密度ρB=ρ液;C球漂浮,所以C球密度ρc<ρ液。比较可知,三球密度关系为ρA>ρB>ρC,故A球密度最大。
(2)三个小球的体积相同,密度ρA>ρB>ρC,根据G=mg=ρgV可知,重力GA>GB>GC,即A的重力最大;
(3)根据图片可知,三个球排开水的体积关系为VA=VB>VC,
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,三个小球受到的浮力关系为F浮A=F浮B>F浮C;
所以C球受浮力最小。
【分析】(1)根据物体的浮沉条件判断三个小球密度大小;
(2)根据公式G=mg=ρgV比较三个小球的重力大小;
(3)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较三个小球受到浮力的大小。
13.学习完压强这章内容后,八年级某班的一个学习小组做了有关流体压强和流速的关系实验,请运用所学过的科学知识解答这些现象。
(1)图甲,取两张白纸,使其平行自然下垂,向两纸中间用力吹气,可观察到两纸相互   (填“靠近”或“远离”);
(2)图乙,飞机机翼把气流分为上、下两部分,机翼上方气流速度   机翼下方气流速度(填“大于”“等于”或“小于”);
(3)图丙,小汽车的外形类似于飞机机翼,当一辆小汽车在平直的公路上匀速行驶时,小汽车对地面的压力   (填“大于”“小于”或“等于”)车的重力。
【答案】(1)靠近
(2)大于
(3)小于
【知识点】流体压强与流速的关系;飞机的升力
【解析】【解答】(1)当向两纸中间用力吹气时,两纸中间空气的流速增大而压强变小,而纸外侧的压强不变,于是产生朝向中间的压力差,所以两纸会相互靠近。
(2)根据乙图可知,飞机机翼的形状是上凸下平,则空气在相同时间内通过机翼的上表面的路程长,根据可知,所以机翼上方气流速度大于机翼下方气流速度。
(3)当小汽车在平直公路上匀速行驶时,车上方为曲面,则空气流速快,压强小;车下方为平面,则空气流速慢,压强大。这样就会产生一个向上的压力差,使得小汽车对地面的压力小于车的重力。
【分析】(1)根据流体压强和流速的关系分析;
(2)根据机翼上下表面的形状,分析空气经过的路程大小,根据分析上下表面速度大小即可;
(3)根据车身形状分析上下表面空气流速大小,进而确定压强大小,据此判断对地面的压力变化。
(1)当向两纸中间用力吹气时,两纸中间空气的流速增大。根据流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小。两纸中间的压强变小,而纸外侧的压强不变,在大气压的作用下,两纸会相互靠近。
(2)飞机机翼的形状是上凸下平。等质量的空气在相同时间内通过机翼的上表面和下表面,由于上表面弯曲,空气通过上表面的路程长,根据速度公式,在时间相同的情况下,路程长则速度大,所以机翼上方气流速度大于机翼下方气流速度。
(3)小汽车的外形类似于飞机机翼,当小汽车在平直公路上匀速行驶时,车上方空气流速快,压强小;车下方空气流速慢,压强大。这样就会产生一个向上的压力差,使得小汽车对地面的压力小于车的重力。
14.两个物体甲和乙通过细绳与轻质弹簧测力计连接在一起,物体甲重4N,物体乙重7N,如图两物体都静止。此时弹簧测力计的示数为   N,乙物体对地面的压力为   N,若乙物体的底面积为,则乙对水平桌面的压强为   Pa。
【答案】4;3;3000
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)根据图片可知,甲在空中保持静止状态,则它受到的拉力和重力大小相等,即弹簧测力计的示数。
(2)根据图片可知,乙受到向下的重力7N,向上绳子的拉力4N,则根据平衡条件可知,地面的支持力。
乙物体对地面的压力与地面对它的支持力是一对相互作用力,大
所以乙物体对地面的压力。则乙对水平桌面的压强。
【分析】 (1)对甲进行受力分析,由平衡条件求出弹簧受到的拉力,根据相互作用力得出弹簧测力计的示数;
(2)对乙进行受力分析,根据力的平衡条件求出乙受到的支持力,根据力的相互性得出乙物体对地面的压力,根据求出乙对水平桌面的压强。
15.如图所示,一烧杯放在斜面上静止时,画出小球受到的浮力F浮和重力G的示意图。
【答案】
【知识点】重力示意图;浮力的示意图
【解析】【解答】根据题意可知,小球漂浮在水面上,根据物体的漂浮条件可知,此时它受到的重力等于浮力。重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,二者都作用在小球的重心上,如图所示:
【分析】对物体进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画带箭头的线段即可。
16.在图中用线代表绳子,连成最省力的滑轮组。
【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】根据图片可知,滑轮组中只有一个定滑轮和动滑轮,则承担重力的绳子段数n=1×2+1=3。因为n为奇数,所以对绳头系在动滑轮上。从动滑轮的挂钩开始,向上绕过定滑轮的边缘,再向下绕过动滑轮的边缘,如下图所示:
【分析】首先根据动滑轮的个数确定承担重力的绳子段数,根据“奇动偶定”确定绳头的位置,最后按照从内到外的顺序完成缠绕即可。
17.如图所示,做出动力的动力臂和阻力。
【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】根据图片可知,杠杆的支点为O,从支点O作垂直于F1作用线的垂线段,垂线段的长度为动力臂L1。
阻力的作用点在A点,由灯泡的重力产生,则阻力方向沿绳子向下,如下图所示:
【分析】力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离。根据杠杆的工作过程确定阻力的作用点和方向,然后沿力的方向画带箭头的线段即可。
18.小明发现爷爷的“按摩”拖鞋和脚接触的表面有许多小凸起,感觉很好奇,他穿上这双拖鞋后觉得脚底有点疼,由此他猜想压力的作用效果可能与   有关。根据生活中的其它相关现象,他猜想压力的作用效果还可能与压力大小有关。
(1)①他和同学们探究“压力的作用效果与什么因素有关”,如图甲,用相同的两块砖和海绵设计了a、b、c、d所示的实验:
②实验中可通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,这种物理学研究方法叫   ,也运用于以下现象中:   (选填序号)。
A.探究物质的质量与体积的关系
B.利用弹簧的形变程度来反映力的大小
③通过分析比较a、c两图所示现象,可以得出结论是:压力的作用效果与   有关。
为获得另一猜想的证据,可以选择c和   两图的实验现象来分析。
(2)另一组的同学用一支铅笔探究“压力的作用效果与受力面积的关系”,他们设计了如图乙、丙的两种方案,讨论认为方案丙的不足是   。
【答案】受力面积;转换法;B;压力大小;d;没有控制压力相等
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;物理学方法;控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】根据题意可知,爷爷的 “按摩” 拖鞋有小凸起,即接触面积很小,而穿上后脚底疼,说明压力的作用效果很明显,所以由此猜想压力的作用效果可能与受力面积有关。
(1)②压力的作用效果不易判断,将其转换为容易观察的海绵凹陷程度的方法叫转换法。
A.探究物质的质量与体积的关系,需要控制物质的密度相同,采用的是控制变量法,故A不合题意;、
B.利用弹簧的形变程度来反映力的大小,是转换法,故B符合题意;
故选B。
③根据图片可知,实验 a、c中受力面积相同,c 图压力大(物体叠放),切海绵凹陷程度大,所以可以得出结论:压力的作用效果与压力大小有关。
要探究另一个猜想,即探究压力的作用效果与受力面积有关,需要控制压力相同,改变受力面积大小,故可以选择 d 和 c 两图的实验现象来分析。
(2)探究压力的作用效果与受力面积的关系需要控制压力相等。方案丙中铅笔竖直放置,铅笔下面的手指受到的压力等于上面手指的压力和铅笔重力之和,即上下两端所受压力不相等,而所以方案丙有不妥之处。
【分析】根据描述中“小突起”,其实就是接触面积小分析解答。
(1)②物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。分析两个选项中使用的物理研究方法即可。
③根据图片分析实验a、c中哪个因素不同,哪个因素相同,根据控制变量法描述结论。根据控制变量法的要求选择对照实验。
(2)探究压力的作用效果与受力面积的关系需要控制压力相等,只改变接触面积,据此分析解答。
19.小明游泳时发现,人在水中往深处走时所受的浮力越来越大,由此他猜想:浮力的大小可能与物体浸入水中的深度或物体排开水的体积有关。于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计、烧杯和水等器材进行了如图①所示的探究:
小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线,如图②所示。
(1)能正确表示金属圆柱体所受浮力的变化情况的图像是   (填“a”或“b”);
(2)该金属圆柱体所受的重力为   N,当金属块完全浸没水中后所受的浮力是   N,金属块浸没水中后所受浮力大小与金属块所处的深度   (填“有”或“无”)关;
(3)由图中数据可计算出物体的密度为   。
【答案】(1)a
(2)2.4;1.0;无
(3)2.4×103
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】(1)根据题意可知,圆柱体浸没前,排开液体的体积逐渐变大。当浸没后,圆柱体排开液体的体积不变,则排开液体的体积先变大后不变。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,金属圆柱体所受浮力先变大后不变,故选a。
(2)根据图②可知,当深度为0时,测力计的示数为2.4N。此时圆柱体不受浮力作用,则测力计的示数为物体的重力,该金属圆柱体所受的重力为2.4N;
当金属块完全浸没水中后,测力计的示数保持不变,为1.4N,
则此时所受的浮力是F浮=G-F=2.4N-1.4N=1.0N。
根据图②中的a图像可知,金属块浸没后随着深度的增加,受到的浮力不变,所以金属块浸没水中后所受浮力大小与金属块所处的深度无关。
(3)综上所述,物体完全浸没时受到的浮力为1N,
则物体的体积为;
物体的密度为。
【分析】 (1)根据描述分析圆柱体排开液体的体积变化,根据阿基米德原理受到的浮力变化,从而确定能正确表示金属圆柱体所受浮力的变化情况的图象;
(2)当深度为0时,测力计的示数为物体的重力;根据图片确定完全浸没时测力计的示数,然后由称重法得出当金属块完全浸没水中后所受的浮力;
根据②中图像分析金属块浸没水中后所受浮力大小与金属块所处的深度是否有关。
(3)根据称重法求出物体浸没在水中时受到的浮力,根据阿基米德原理求出物体排开水的体积,即为物体的体积,根据G=mg和密度公式求出物体的密度。
(1)由阿基米德原理,圆柱体浸没前,随浸入液体深度的变化,排开液体的体积变大,受到的浮力变大,当浸没后,圆柱体排开液体的体积不变,受到的浮力不变,金属圆柱体所受浮力的变化情况的图象是a。
(2)[1][2][3]由图②可知,当深度为0时,测力计的示数为物体的重力,该金属圆柱体所受的重力为2.4N;当金属块完全浸没水中后所受的浮力是F浮=G-F=2.4N-1.4N=1.0N
根据图②中的b图像可知,金属块浸没后随着深度的增加,受到的浮力不变,所以金属块浸没水中后所受浮力大小与金属块所处的深度无关。
(3)物体的体积为
物体的密度为
20.在探究“二力平衡的条件”的实验中:
(1)实验装置如图甲所示。实验目的是探究小车平衡时在水平方向上所受两个拉力、的大小关系。实验中,通过调整   来改变和的大小,实验中,当大于时,小车仍保持静止,因此得出结论:二力平衡时,两个力的大小不一定相等,你认为这样的结论   (选填“可靠”或“不可靠”);除了拉力外,在水平方向上小车还受   力。
(2)同组的同学建议用图乙装置进行实验,与甲图比较这样做的目的主要是为了   。乙图中轻质卡片其实真正受到   (选填“1”、“2”或“3”)个力的作用,但由于卡片的重力远小于所受的拉力,可以不考虑小卡片的重力对实验的影响;
(3)当小卡片平衡时,小华将小卡片旋转过一个角度,松手后小卡片   (选填“能”或“不能”)平衡,这是为了探究二力平衡时的两个力一定作用   (选填“在”或“不在”)同一直线上;
(4)小明同学也对该实验进行了探究,但他在左右支架上装配两个定滑轮时没有安装成相同高度,如图丙所示,你认为   (选填“能”或“不能”)用小明的装置进行实验。
【答案】(1)钩码数量;不可靠;摩擦
(2)消除摩擦对实验的影响;3
(3)不能;在
(4)能
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)①根据图片可知,小车受到的拉力由两侧的钩码的重力产生,所以通过调整钩码的数量来改变 F1 和 F2 的大小。
②实验中,当 F1大于 F2时, 小车有向左侧运动的趋势,于是小车与桌面之间存在摩擦力,此时两个拉力和摩擦力三个力形成平衡状态,所以得出 “二力平衡时,两个力的大小不一定相等” 这样的结论是不可靠的,需减小小车与桌面之间摩擦力的影响。
③综上所述,除了受到拉力,在水平方向上小车与桌面有相对运动趋势,所以小车还受摩擦力。
(2)①图乙把小车换成一张悬挂的卡片,此时它悬在空中不受摩擦力,则这样做的目的主要是为了消除摩擦力对实验的影响。
②乙图中,轻质卡片受到左右两个拉力和竖直向下的重力,所以轻质卡片受到重力和两侧的拉力共 3 个力的作用。
(3)将小卡片旋转过一个角度,此时两个拉力不在同一条直线上,此时不能平衡,则这是为了探究二力平衡时的两个力一定作用在同一直线上。
(4)定滑轮的作用是改变力的方向,虽然定滑轮位置不等高,但当两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体(小卡片)上时,小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验。
【分析】 (1)①实验时,拉力的大小等于钩码的重力,通过调节钩码的数量来改变拉力的大小;
②当拉力大小不等时,小车有向一侧移动的趋势,会产生摩擦力。
③根据②中的分析解答。
(2)①实验时把小车换成一张悬挂的卡片,且要求用质量比较小的硬纸片,其目的是减小摩擦和重力对实验的影响;
②对空中的卡片进行受力分析即可;
(3)为了探究两个平衡力是否在同一条直线上,可以通过旋转小卡片使两个力不在同一条直线上,观察小卡片的运动情况;
(4)根据丙图分析,使用定滑轮是否能到达平衡力的四个条件,就可以研究。
(1)[1]在该实验装置中,小车受到的拉力 F1 和 F2分别等于水平桌面两端所挂钩码的重力,而钩码重力 G=mg ,改变钩码质量就能改变重力,也就改变了拉力 F1和 F2的大小,所以通过调整钩码的数量来改变 F1 和 F2 的大小。
[2]实验中,当 F1大于 F2时,小车仍保持静止,这是因为小车与桌面之间存在摩擦力,摩擦力的存在影响了实验结果。二力平衡的条件之一是两个力大小相等,所以得出 “二力平衡时,两个力的大小不一定相等” 这样的结论是不可靠的,需减小小车与桌面之间摩擦力的影响。
[3]除了受到拉力,小车与桌面间有压力,接触面粗糙,在水平方向上小车与桌面有相对运动趋势,所以小车还受摩擦力。
(2)[1]图甲中小车与桌面接触会产生摩擦力,而图乙把小车换成一张悬挂的卡片,这样做的目的主要是为了消除摩擦力对实验的影响。
[2]乙图中轻质卡片受到两侧绳子的拉力,同时还受到竖直向下的重力,所以轻质卡片受到重力和两侧的拉力共 3 个力的作用,由于卡片的重力远小于所受的拉力,所以可以不考虑小卡片的重力对实验的影响。
(3)[1][2]当小卡片平衡时,将小卡片旋转过一个角度,此时两个拉力不在同一条直线上,松手后小卡片发生旋转不能平衡。通过这个操作,就是为了探究二力平衡时的两个力一定作用在同一直线上。
(4)因为左右两侧各通过一个定滑轮,定滑轮的作用是改变力的方向,虽然定滑轮位置不等高,但当两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体(小卡片)上时,小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验。
21.某人用如图所示的滑轮组匀速提升质量为50kg的货物,所用每个轮重为20N,货物被提升的高度为4m,在此过程中,不计摩擦和绳重,求:
(1)货物的重力。
(2)绳子自由端的拉力。
(3)若所用时间为10s,则绳子自由端移动的速度。
【答案】(1)解:根据题意可知,货物的质量为50kg,
则货物的重力G = mg = 50 kg×10 N/kg = 500 N,
(2)解:根据图片可知,动滑轮上承担重力的绳子段数为n=2,
则绳子自由端的拉力大小。
(3)解:综上所述,货物上升4m时,绳子自由端需移动s=nh=4m×2=8m,
则自由端速度为。
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】(1)根据G=mg求出货物的重力;
(2)根据滑轮组装置确定绳子股数,不计摩擦和绳重,利用求出绳子自由端的拉力;(3)根据s=nh计算绳子自由端移动的距离,根据求出绳子自由端移动的速度。
(1)货物的重力G = mg = 50 kg×10 N/kg = 500 N
(2)绳子自由端的拉力大小
(3)动滑轮组若由2段绳子承担,则货物上升4m时,绳子自由端需移动8m。设时间t=10s,自由端速度为
22.将体积的物块A竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数.将物块A浸没在水中,静止时弹簧测力计的示数为,如右图所示.已知水的密度,取.求:
(1)物块A浸没在水中受到的浮力;
(2)弹簧测力计的示数;
(3)物块A的密度。
【答案】(1)解: 当物块A浸没在水中时, 排开液体的体积和自身的体积相等,
即V排=V=;
所以物块A浸没在水中受到的浮力。
(2)解:根据题意可知,在空气中静止时弹簧测力计的示数,
根据平衡力的知识可知,物体A的重力;
物块A浸没在水中受到的浮力为2N,
则将物块A浸没在水中静止时弹簧测力计的示数。
(3)解:综上所述,物块A的重力为2.6N,则它的质量;
则物块A的密度。
【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】【分析】 (1)物块A浸没在水中时排开水的体积和自身的体积相等,根据阿基米德原理F浮=ρgV排求出物块A浸没在水中受到的浮力;
(2)在空气中静止时弹簧测力计的示数即为物体A的重力,根据F2=G-F浮求出将物块A浸没在水中静止时弹簧测力计的示数;
(3)根据G=mg求出物块A的质量,又知道物体A的体积,根据求出物块A的密度。
(1)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,物块A浸没在水中受到的浮力
(2)在空气中静止时弹簧测力计的示数,即物体A的重力
由可得,将物块A浸没在水中静止时弹簧测力计的示数
(3)由可得,物块A的质量
则物块A的密度
23.汽车追尾常发生重大交通事故,其重要原因是遇到意外情况时汽车不能立即停止。如下图所示,司机从发现情况到他操作制动器来刹车需要一段时间,这段时间叫反应时间,这段时间内,汽车会保持原来的速度前进一段距离,这段距离叫反应距离;从开始刹车到车辆停止的这段距离叫制动距离;反应距离与制动距离之和叫停车距离。下表是同一位司机驾驶一辆保养得很好的甲汽车,在相同水平公路上以不同的速度 v 行驶时(反应时间相同),测得的反应距离 S1、制动距离 S2和停车距离 S3。
v/(km·h-1) S1/m S2/m S3 /m
45 9 14 23
75 15 38 53
90 18 56 74
105 21 76 97
(1)该司机的反应时间是   s;
(2)反应距离取决于反应时间和行驶速度。由于酒后驾车的反应时间比不饮酒时的反应时间要长一些,因此,在行驶速度相同的情况下,酒后驾车的反应距离会变   ,导致发生交通事故的可能性增大;
(3)一起发生在限速 60 km/h 路段的交通事故中,交警测得肇事车留下的刹车痕迹(制动距离)长为 40 m。则肇事司机在驾驶时   (选填“有”或“没有”) 超速;(已知该车的制动性能与甲汽车一致)
(4)为了行车安全,在雨天开车时,司机都要“减速慢行”。原因是下雨后,路面的   降低,使行驶车辆受到的摩擦力变小,导致   (选填“反应距离”或“制动距离”)变大;
(5)下图是甲、乙两汽车在同一路面上紧急刹车过程中制动距离 S2与车速 v 的关系图像,则   (选填“甲”或“乙”)汽车的制动性能较好。
【答案】0.72;长;有;粗糙程度;制动距离;乙
【知识点】速度公式及其应用;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)根据表格数据可知,当车速为45km/h时反应距离为9m,
则该司机的反应时间。
(2)根据题意,酒后驾车反应时间比不饮酒的反应时间要长一些,根据s=vt可知,则司机的反应距离也要长一些,当然也就更容易出现交通事故。
(3)根据表格数据可知,当速度是75km/h时,制动距离为38m,而此时制动距离长为 40 m,所以车速肯定大于75km/h,说明肇事司机在驾驶时有超速。
(4)下雨后,路面上形成一层水膜,则路面的粗糙程度降低,那么摩擦力变小,制动距离变大。
(5)从图像上看,刹车前速度相同时,乙的制动距离短,则乙汽车的制动性能更好。
【分析】 (1)根据表格数据确定一组汽车的速度和对应的反映距离,利用速度公式计算反应时间;
(2)根据s=vt分析在行驶速度相同的情况下酒后驾车的反应距离变化;
(3)相同情况下,车速越大,则制动距离越大,将此时的制动距离与表格数据比较,确定车速范围即可;
(4)路面上有积水,路面的粗糙程度降低,摩擦力变小,制动距离变大,据此分析;
(5) 同样的速度,刹车时的制动距离越短的,车的性能越好。
24.神舟航天员在空间站先后进行了两次“太空授课”,激发了青少年学习科学的热情。
(1)如图甲,航天员往一个水球中注入适量的蓝色颜料,观察到整个水球很快就变蓝了,这属于   现象;
(2)如图乙,在“液桥”实验中,将两块透明板上的水球接触后变成一个,说明分子间存在   ;然后将两块透明板分开,中间形成一个长约10cm的液桥;
(3)如图丙,为航天员翟志刚和叶光富展示特制的“企鹅服”。“企鹅服”的拉链由两条柔性的可互相啮合的连接件构成,如果打上蜡可以   (选填“增大”或“减小”)摩擦;
(4)如图丁,“太空抛物”实验,由于在空间站舱内,物体几乎不受重力作用,且物体受到微弱的空气阻力忽略不计,无论往哪个方向抛,王亚平水平向前抛出“冰墩墩”摆件,由于具有   ,被抛出后的冰墩墩近似   (选填“静止”“竖直下落”或“做匀速直线运动”),最后被叶光富用手拦住停止运动,说明力可以   ;
(5)如图戊,神舟载人飞船圆满完成任务返回地球,当返回舱高速进入大气层时,速度急剧减小,会受到座椅对他们巨大的压力,宇航员只有平躺在座椅上,才能尽量减小座椅对人体的   ;当返回舱降至离地面10m高时,装在底部的火箭点火,向下喷出高温高压的燃气,利用物体间力的作用是   的原理,使返回舱受到向上的力,保证飞船安全落地。
【答案】(1)扩散
(2)引力
(3)减小
(4)惯性;做匀速直线运动;改变物体的运动状态
(5)压强;相互
【知识点】力作用的相互性;惯性及其现象;增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用;分子间相互作用力
【解析】【解答】(1)在水球中注入适量的蓝色颜料,蓝色颜料分子在水中不停的做无规则运动,使得整个水球变蓝,这属于扩散现象。
(2)因为水分子间存在引力,所以在两块透明板上的水球接触后能合成一个。
(3)蜡覆盖在拉链的表面,使拉链的接触面变得更加光滑,从而通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力。
(4)①物体保持运动状态不变的性质叫惯性。王亚平水平向前抛出“冰墩墩”摆件,由于具有惯性,冰墩墩”要保持原来的运动状态,所以“冰墩墩”继续往前运动。
②在空间站舱内,所有的物体都处于失重状态,即此时冰墩墩不受力的作用,根据牛顿第一定律可知,“冰墩墩”近似做匀速直线运动。
③“冰墩墩”最后被叶光富用手拦住停止运动,即从运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态。
(5)①当返回舱高速进入大气层时,座椅对宇航员的压力不变,平躺在座椅上增大了受力面积,从而减小了座椅对人体的压强。
②装在底部的火箭点火,向下喷出高温高压的燃气,使返回舱受到向上的力保证安全落地,是因为物体间力的作用是相互的,即火箭对燃气施加向下的力,燃气就会对火箭(返回舱)施加向上的力。
【分析】 (1)不同物质互相接触时,分子彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动;
(2)分子间存在相互作用的引力和斥力;
(3)减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动;
(4)①物体有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性;
②根据牛顿第一定律分析;
③力的作用效果有两个:改变物体的形状和物体的运动状态;
(5)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物体间力的作用是相互的。
(1)航天员往一个水球中注入适量的蓝色颜料,蓝色颜料分子和水分子相互接触,彼此进入对方之间,使得整个水球变蓝,这属于扩散现象。
(2)在“液桥”实验中,两块透明板上的水球接触后能合成一个,是因为水分子间存在引力,使得它们相互吸引而结合在一起,所以说明分子间存在引力。
(3)在“企鹅服”的拉链上打上蜡,蜡会覆盖在拉链的表面,使拉链的接触面变得更加光滑。在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力。
(4)[1]王亚平水平向前抛出“冰墩墩”摆件,“冰墩墩”由于具有惯性,要保持原来的运动状态,所以“冰墩墩”往前运动。
[2]在空间站舱内,物体几乎不受重力作用,且微弱空气阻力忽略不计,根据牛顿第一定律,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,“冰墩墩”被抛出后有一定的速度,所以近似做匀速直线运动。
[3]“冰墩墩”最后被叶光富用手拦住停止运动,其运动状态发生了改变,说明力可以改变物体的运动状态。
(5)[1]当返回舱高速进入大气层时,宇航员受到座椅巨大压力,根据压强公式可知,在压力一定时,平躺在座椅上增大了受力面积,从而减小了座椅对人体的压强。
[2]装在底部的火箭点火,向下喷出高温高压的燃气,火箭对燃气施加向下的力,因为物体间力的作用是相互的,燃气就会对火箭(返回舱)施加向上的力,使返回舱受到向上的力保证安全落地。
25.阅读短文,回答问题
无人机
如图为某品牌“无人机”,其主要用复合材料制成的,质量(含摄像机)为1.5kg,“无人机”采用4个相同的电动机带动4个旋翼转动,对下方空气施力的同时每个旋翼获得相同的升力,“无人机”上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比,该“无人机”能以最大6m/s的速度上升,此时受到的空气阻力为9N。[]
(1)无人机旋翼高速旋转获得升力,该升力的施力物体是   ;为使无人机能载更重“货物”,复合材料的密度应该   (选填“较大”或“较小”);“无人机”以恒定的速度从地面匀速竖直上升,无人机受   (“平衡力”或“非平衡力”)。
(2)当“无人机”携带摄像机悬停在空中进行地面图像拍摄时,每个旋翼获得的升力大小是   N。在匀速上升过程中,以“无人机”为参照物,摄像机是   (选填“静止”或“运动”);“无人机”在参与某次火情的勘测时,假设它以2m/s的速度从地面匀速竖直上升至50米高处,然后悬停(整个过程4个电动机同时工作)。“无人机”以2m/s的速度匀速上升过程中受到的空气阻力为   N。
【答案】(1)空气;较小;平衡力
(2)3.75;静止;1
【知识点】力的概念及单位;二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断;参照物及其选择;运动和静止的相对性
【解析】【解答】(1)①根据力的作用是相互的可知,无人机旋翼高速旋转时,会对下方的空气施加向下的力,同时下方空气会对旋翼施加一个向上的反作用力,所以升力的施力物体是空气。
②无人机产生的升力是一定的,等于自身重力和货物的重力之和。无人机自身的质量越小,就能携带更重的货物,根据公式可知,复合材料的密度应该较小。
③“无人机”以恒定的速度从地面匀速竖直上升时,处于平衡状态,此时无人机受到的力是平衡力。
(2)①无人机悬停在空中时,它受到的重力和总升力是一对平衡力,即二者大小相等。
无人机的重力G=mg=1.5kg×10N/kg=15N;
即总升力为15N,
一共有4个旋翼,所以每个旋翼获得的升力大小为。
②在匀速上升过程中,以“无人机”为参照物,摄像机与“无人机”之间的位置没有发生变化,摄像机是静止的。
③当最大速度6m/s时,阻力为9N,那么当速度2m/s 时,速度变为最大的速度,
根据“无人机”上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比可知,
故受到的空气阻力。
【分析】 (1)①根据力的作用是相互的分析解答;
②当体积一定时,密度越小,无人机的质量越小,从而减小无人机的重力;
③平衡状态受到平衡力,包括静止状态或匀速直线运动状态。
(2)①无人机悬停在空中,升力与重力相平衡,结合旋翼的个数计算每个旋翼产生的升力;
②在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止;
③由题意可知,以最大6m/s的速度上升,此时受到的空气阻力为9N,由于上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比,可计算出当以2m/s的速度的空气阻力。
(1)[1]无人机旋翼高速旋转时,会对下方的空气施加向下的力,根据力的作用是相互的,下方空气会对旋翼施加一个向上的反作用力,这个反作用力就是升力,所以升力的施力物体是空气。
[2]在体积相同的情况下,材料的密度越小,其质量就越小,无人机自身的质量越小,就能携带更重的货物,因此为使无人机能载更重“货物”,复合材料的密度应该较小。
[3]“无人机”以恒定的速度从地面匀速竖直上升时,其速度大小和运动方向都没有发生改变,处于平衡状态,根据平衡状态的受力特点,此时无人机受到的力是平衡力。
(2)[1]无人机悬停在空中时,处于平衡状态,受到的重力和总升力是一对平衡力,大小相等。无人机的质量为1.5kg,根据重力公式G=mg(其中g取10N/kg),可得其重力G=mg=1.5kg×10N/kg=15N
即总升力为15N,由4个旋翼获得的升力相同,所以每个旋翼获得的升力大小为
[2]在匀速上升过程中,摄像机与“无人机”之间的位置没有发生变化,以“无人机”为参照物,摄像机是静止的。
[3] 已知“无人机”上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比,当最大速度6m/s时,阻力为9N,那么当速度2m/s 时,速度变为最大的速度,故受到的空气阻力
1 / 1广东省潮州市湘桥区2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
1.如图所示,下列物体所受重力最接近 1 N 的是
A.一块普通香皂
B.一张学生课桌
C.一枚普通别针
D.一辆小汽车
2.某学校劳动教育课堂上,四位同学利用杠杆原理使用劳动工具的场景如图所示。其中属于使用费力杠杆的是(  )
A.锄地时举起锄头
B.用羊角锤拔钉子
C.用园艺剪修剪树枝
D.用钢丝钳剪铁丝
3.如图,电动平衡车是一种时尚的代步工具,当人驾驶平衡车在水平地面上做匀速直线运动时,关于平衡车的说法正确的是(  )
A.平衡车在水平地面上行驶时,受到的摩擦力是滑动摩擦力
B.人受到的重力与平衡车对人的支持力是一对平衡力
C.关闭电机后,平衡车仍能继续前进是因为受到惯性力的作用
D.若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,平衡车立刻停止
4.如图所示的是海军055型驱逐舰,它是我国未来海军的中坚力量。其排水量为12000t,吃水深度为6.6m。关于该驱逐舰,下列分析正确的是(  )
A.该驱逐舰在海上航行时受到的浮力大于重力
B.驱逐舰满载时受到的浮力约为
C.舰载直升机飞离后,驱逐舰受到的浮力变小
D.驱逐舰吃水深度越深,舰底受到水的压强越小
5.甲、乙两人同时从同一起跑线出发,同向做匀速直线运动,某时刻他们的位置如图所示,下列图中能正确反映两人运动情况的是(  )
A. B.
C. D.
6.一块长为L,质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,板A右端与桌边相齐(如图所示).在板的右端施一水平力F使板A右端缓慢地离开桌边1/3, 在板A移动过程中,下列说法正确的是( )
A.A对桌面的压强不断变小 B.对桌面的压力不变
C.A对桌面的压强不变 D.A对桌面的压力不断变小
7.如图所示,小明将压强计的金属盒放入水中某一深度处,记下U形管中两液面的高度差h。下列操作能够使高度差h增大的是(  )
A.只将金属盒向上移动
B.只将U形管内的液体换成密度更小的液体
C.只将容器中水换成酒精
D.只改变金属盒面的朝向
8.如图所示,茶壶的壶嘴与壶身构成   ;若将茶壶略微倾斜、水不溢出且保持静止后,壶嘴和壶身中水面   (选填“相平”或“不相平”);若用手指将壶盖上的小孔堵住,壶里的水将   (选填“能”或“不能”)倒出。
9.如图所示的装置为某科技活动小组自制的温度计和气压计,其中图   (甲/乙)是气压计,小红拿着它从1楼乘坐电梯到20楼,玻璃管内水柱的高度会   (升高/降低/不变),说明大气压随高度的增加而   (变大/变小/不变)。
10.在“探究重力与质量的关系”的实验中:
(1)测量物体重力前,选取了如图所示弹簧测力计,量程为0~   N;实验前还应将弹簧测力计的指针在竖直方向上调零;
(2)实验小组的同学测量出了不同质量的钩码所受重力的多组数据,其中一次测量时弹簧测力计指针位置如图所示,其示数为   N;
(3)实验小组的小虹同学提出:“还可以测量钩码以外的其他物体的质量和重力,将这些数据与钩码的数据放到一起来寻找规律”。而同组的小宇同学不赞同,他认为“必须全部用钩码的重力与质量的数据来寻找规律”。你认为   (选填“小虹”或“小宇”)同学的观点是正确的。
11.物质是由分子组成的,分子又是由原子组成的,原子的中心是   ,周围有   绕其运动,科学家对原子的结构进行猜想和实验,并提出了多种模型。在如图所示的两种模型中   (选填“甲”或“乙”)是卢瑟福提出的原子模型。
12.用不同材料制成的A、B、C三个实心小球,体积相等,放入盛有某液体的容器中,静止时各小球所处的位置如上图所示。由图可以判断:   球的密度最大,   球受到的重力最大,   球受到的浮力最小。(均填字母)
13.学习完压强这章内容后,八年级某班的一个学习小组做了有关流体压强和流速的关系实验,请运用所学过的科学知识解答这些现象。
(1)图甲,取两张白纸,使其平行自然下垂,向两纸中间用力吹气,可观察到两纸相互   (填“靠近”或“远离”);
(2)图乙,飞机机翼把气流分为上、下两部分,机翼上方气流速度   机翼下方气流速度(填“大于”“等于”或“小于”);
(3)图丙,小汽车的外形类似于飞机机翼,当一辆小汽车在平直的公路上匀速行驶时,小汽车对地面的压力   (填“大于”“小于”或“等于”)车的重力。
14.两个物体甲和乙通过细绳与轻质弹簧测力计连接在一起,物体甲重4N,物体乙重7N,如图两物体都静止。此时弹簧测力计的示数为   N,乙物体对地面的压力为   N,若乙物体的底面积为,则乙对水平桌面的压强为   Pa。
15.如图所示,一烧杯放在斜面上静止时,画出小球受到的浮力F浮和重力G的示意图。
16.在图中用线代表绳子,连成最省力的滑轮组。
17.如图所示,做出动力的动力臂和阻力。
18.小明发现爷爷的“按摩”拖鞋和脚接触的表面有许多小凸起,感觉很好奇,他穿上这双拖鞋后觉得脚底有点疼,由此他猜想压力的作用效果可能与   有关。根据生活中的其它相关现象,他猜想压力的作用效果还可能与压力大小有关。
(1)①他和同学们探究“压力的作用效果与什么因素有关”,如图甲,用相同的两块砖和海绵设计了a、b、c、d所示的实验:
②实验中可通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,这种物理学研究方法叫   ,也运用于以下现象中:   (选填序号)。
A.探究物质的质量与体积的关系
B.利用弹簧的形变程度来反映力的大小
③通过分析比较a、c两图所示现象,可以得出结论是:压力的作用效果与   有关。
为获得另一猜想的证据,可以选择c和   两图的实验现象来分析。
(2)另一组的同学用一支铅笔探究“压力的作用效果与受力面积的关系”,他们设计了如图乙、丙的两种方案,讨论认为方案丙的不足是   。
19.小明游泳时发现,人在水中往深处走时所受的浮力越来越大,由此他猜想:浮力的大小可能与物体浸入水中的深度或物体排开水的体积有关。于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计、烧杯和水等器材进行了如图①所示的探究:
小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线,如图②所示。
(1)能正确表示金属圆柱体所受浮力的变化情况的图像是   (填“a”或“b”);
(2)该金属圆柱体所受的重力为   N,当金属块完全浸没水中后所受的浮力是   N,金属块浸没水中后所受浮力大小与金属块所处的深度   (填“有”或“无”)关;
(3)由图中数据可计算出物体的密度为   。
20.在探究“二力平衡的条件”的实验中:
(1)实验装置如图甲所示。实验目的是探究小车平衡时在水平方向上所受两个拉力、的大小关系。实验中,通过调整   来改变和的大小,实验中,当大于时,小车仍保持静止,因此得出结论:二力平衡时,两个力的大小不一定相等,你认为这样的结论   (选填“可靠”或“不可靠”);除了拉力外,在水平方向上小车还受   力。
(2)同组的同学建议用图乙装置进行实验,与甲图比较这样做的目的主要是为了   。乙图中轻质卡片其实真正受到   (选填“1”、“2”或“3”)个力的作用,但由于卡片的重力远小于所受的拉力,可以不考虑小卡片的重力对实验的影响;
(3)当小卡片平衡时,小华将小卡片旋转过一个角度,松手后小卡片   (选填“能”或“不能”)平衡,这是为了探究二力平衡时的两个力一定作用   (选填“在”或“不在”)同一直线上;
(4)小明同学也对该实验进行了探究,但他在左右支架上装配两个定滑轮时没有安装成相同高度,如图丙所示,你认为   (选填“能”或“不能”)用小明的装置进行实验。
21.某人用如图所示的滑轮组匀速提升质量为50kg的货物,所用每个轮重为20N,货物被提升的高度为4m,在此过程中,不计摩擦和绳重,求:
(1)货物的重力。
(2)绳子自由端的拉力。
(3)若所用时间为10s,则绳子自由端移动的速度。
22.将体积的物块A竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数.将物块A浸没在水中,静止时弹簧测力计的示数为,如右图所示.已知水的密度,取.求:
(1)物块A浸没在水中受到的浮力;
(2)弹簧测力计的示数;
(3)物块A的密度。
23.汽车追尾常发生重大交通事故,其重要原因是遇到意外情况时汽车不能立即停止。如下图所示,司机从发现情况到他操作制动器来刹车需要一段时间,这段时间叫反应时间,这段时间内,汽车会保持原来的速度前进一段距离,这段距离叫反应距离;从开始刹车到车辆停止的这段距离叫制动距离;反应距离与制动距离之和叫停车距离。下表是同一位司机驾驶一辆保养得很好的甲汽车,在相同水平公路上以不同的速度 v 行驶时(反应时间相同),测得的反应距离 S1、制动距离 S2和停车距离 S3。
v/(km·h-1) S1/m S2/m S3 /m
45 9 14 23
75 15 38 53
90 18 56 74
105 21 76 97
(1)该司机的反应时间是   s;
(2)反应距离取决于反应时间和行驶速度。由于酒后驾车的反应时间比不饮酒时的反应时间要长一些,因此,在行驶速度相同的情况下,酒后驾车的反应距离会变   ,导致发生交通事故的可能性增大;
(3)一起发生在限速 60 km/h 路段的交通事故中,交警测得肇事车留下的刹车痕迹(制动距离)长为 40 m。则肇事司机在驾驶时   (选填“有”或“没有”) 超速;(已知该车的制动性能与甲汽车一致)
(4)为了行车安全,在雨天开车时,司机都要“减速慢行”。原因是下雨后,路面的   降低,使行驶车辆受到的摩擦力变小,导致   (选填“反应距离”或“制动距离”)变大;
(5)下图是甲、乙两汽车在同一路面上紧急刹车过程中制动距离 S2与车速 v 的关系图像,则   (选填“甲”或“乙”)汽车的制动性能较好。
24.神舟航天员在空间站先后进行了两次“太空授课”,激发了青少年学习科学的热情。
(1)如图甲,航天员往一个水球中注入适量的蓝色颜料,观察到整个水球很快就变蓝了,这属于   现象;
(2)如图乙,在“液桥”实验中,将两块透明板上的水球接触后变成一个,说明分子间存在   ;然后将两块透明板分开,中间形成一个长约10cm的液桥;
(3)如图丙,为航天员翟志刚和叶光富展示特制的“企鹅服”。“企鹅服”的拉链由两条柔性的可互相啮合的连接件构成,如果打上蜡可以   (选填“增大”或“减小”)摩擦;
(4)如图丁,“太空抛物”实验,由于在空间站舱内,物体几乎不受重力作用,且物体受到微弱的空气阻力忽略不计,无论往哪个方向抛,王亚平水平向前抛出“冰墩墩”摆件,由于具有   ,被抛出后的冰墩墩近似   (选填“静止”“竖直下落”或“做匀速直线运动”),最后被叶光富用手拦住停止运动,说明力可以   ;
(5)如图戊,神舟载人飞船圆满完成任务返回地球,当返回舱高速进入大气层时,速度急剧减小,会受到座椅对他们巨大的压力,宇航员只有平躺在座椅上,才能尽量减小座椅对人体的   ;当返回舱降至离地面10m高时,装在底部的火箭点火,向下喷出高温高压的燃气,利用物体间力的作用是   的原理,使返回舱受到向上的力,保证飞船安全落地。
25.阅读短文,回答问题
无人机
如图为某品牌“无人机”,其主要用复合材料制成的,质量(含摄像机)为1.5kg,“无人机”采用4个相同的电动机带动4个旋翼转动,对下方空气施力的同时每个旋翼获得相同的升力,“无人机”上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比,该“无人机”能以最大6m/s的速度上升,此时受到的空气阻力为9N。[]
(1)无人机旋翼高速旋转获得升力,该升力的施力物体是   ;为使无人机能载更重“货物”,复合材料的密度应该   (选填“较大”或“较小”);“无人机”以恒定的速度从地面匀速竖直上升,无人机受   (“平衡力”或“非平衡力”)。
(2)当“无人机”携带摄像机悬停在空中进行地面图像拍摄时,每个旋翼获得的升力大小是   N。在匀速上升过程中,以“无人机”为参照物,摄像机是   (选填“静止”或“运动”);“无人机”在参与某次火情的勘测时,假设它以2m/s的速度从地面匀速竖直上升至50米高处,然后悬停(整个过程4个电动机同时工作)。“无人机”以2m/s的速度匀速上升过程中受到的空气阻力为   N。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】质量及其特性;重力及其大小的计算
【解析】【解答】 重力最接近1N的物体的质量为:。
A. 一块普通香皂的质量在100g=0.1kg左右,故A符合题意;
B. 一张课桌的质量在10kg左右,故B不符合题意;
C. 一枚普通别针的质量在2g=0.002kg左右,故C不符合题意;
D. 一辆小汽车的质量在2000kg左右,故D不符合题意.
故选A.
【分析】首先根据公式计算该物体的质量,然后将每个物体的质量范围与其比较大小即可。
2.【答案】A
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.举起锄头时,靠近身体的手为支点,另一支手施加动力,锤头的重力为阻力。此时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A符合题意;
B.使用羊角锤拔钉子时,锤头的弯曲处为支点,阻力作用在豁口处,动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B不符合题意;
C.使用园艺剪修剪树枝时,转轴为支点,阻力作用在刀口上,动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C不符合题意;
D.使用钢丝钳剪铁丝时,转轴为支点,阻力作用在刀口上,动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
【分析】比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类。
3.【答案】B
【知识点】牛顿第一定律;惯性及其现象;平衡力的辨别;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】A.平衡车在水平地面上滚动,则受到的摩擦力是滚动摩擦力,故A错误;
B.人在平衡车上保持平衡状态,即人受到竖直向下的重力与平衡车对人竖直向上的的支持力是一对平衡力,故B正确;
C.惯性是物体的一种属性,而不是力的作用,故C错误;
D.若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,根据牛顿第一定律可知,平衡车将会做匀速直线运动一直运动下去,故D错误。
故选B。
【分析】A.一个物体在另一物体表面上滚动时产生滚动摩擦力;
B.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;
C.物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
D.根据牛顿第一定律分析。
4.【答案】C
【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.在海上航行时,驱逐舰始终处于漂浮状态,则它受到的浮力等于总重力,故A错误;
B.根据题意可知,该驱逐舰的排水量为12000t,则驱逐舰满载时受到的浮力约为,
故B错误;
C.舰载直升机飞离后,驱逐舰的总重力会减小,而浮力始终等于重力,所以驱逐舰受到的浮力也会减小,故C正确;
D.根据液体压强公式可知,驱逐舰吃水深度越深,舰底受到水的压强越大,故D错误。
故选C。
【分析】A.根据物体的漂浮条件计算;
B.已知驱逐舰的排水量,根据阿基米德原理计算满载时它受到的浮力;
C.根据物体的漂浮条件结合驱逐舰的重力变化判断它受到的浮力变化;
D.根据液体压强公式分析 舰底受到水的压强变化。
5.【答案】C
【知识点】时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】AB.根据题意可知,甲、乙两人同时从同一起跑线出发,某时刻乙在甲的前面,即乙通过的路程比甲长,故AB错误;
CD.综上所述,相同时间内乙的路程大于甲的路程,由速度公式可知,乙的速度大于甲的速度,故C正确,D错误。
故选C。
【分析】AB.根据图片分析相同时间内甲和乙通过的路程大小;
CD.由速度公式比较甲和乙的速度大小。
6.【答案】B
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】根据题意可知,在推动木板的过程中,它对桌面的压力始终等于重力,即它对桌面的压力大小不变。此过程中二者的接触面积变小,根据p=得到,A对桌面的压强变大。
故B正确,而ACD错误。
故选B。
【分析】根据物体对接触面的压力始终等于重力分析压力的变化,根据p=分析对桌面的压强变化。
7.【答案】B
【知识点】液体压强的特点;液体压强的计算
【解析】【解答】A.将金属盒向上移动时浸入液体的深度变小,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,压强变小,则压强计U形管两边液面的高度差变小,故A不符合题意;
B.根据液体压强公式式p=ρ液gh可知,在压强不变的情况下,液体的密度越小,深度越大。若只将U形管内的液体换成密度更小的液体,两侧的液面的高度差越大,故B符合题意;
C.只将容器中水换成酒精,液体密度变小,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,压强变小,那么压强计U形管两边液面的高度差变小,故C不符合题意;
D.只改变金属盒面的朝向,液体的深度不变,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,则它受到的压强不变,所以压强计U形管两边液面的高度差不变,故D不符合题意。
故选B。
【分析】U形管两侧液面高度差变大,则探头受到的液体压强变大,根据液体压强公式p=ρ液gh分析判断即可。
8.【答案】连通器;相平;不能
【知识点】连通器原理及其应用;大气压的综合应用
【解析】【解答】(1)根据图片可知,茶壶的壶嘴与壶身底部连通,上面连通,二者构成连通器。
(2)当连通器中只有同种液体时,各个容器中液面总保持相平,因此茶壶略微倾斜、水不溢出且保持静止后,壶嘴和壶身中水面相平。
(3)若用手指将壶盖上的小孔堵住,外界的空气不能进入水壶内,则壶外大气压会把水往内压,壶里的水将不能倒出。
【分析】(1)上面开口,底部连通的容器为连通器;
(2)当连通器中只有同种液体时,各个容器中液面总保持相平;
(3)根据大气压强的作用分析。
9.【答案】乙;升高;变小
【知识点】大气压强与高度的关系;气压计和抽水机
【解析】【解答】(1)根据图片可知,乙中装入大半瓶水,且水上方有空气。当瓶子内外气压不同时,带色的水在瓶内外气压的作用下,上升或下降,由此可以反映外界大气压的变化。故甲是温度计,乙是气压计。
(2)从1楼乘坐电梯到20楼时高度增加而大气压减小,根据p内=p大气+p水柱可知,水柱压强增大。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,玻璃管内水柱的高度会升高,说明大气压随高度的增加而变小。
【分析】(1)要测量气压,则气压计的瓶子内必须得有空气,利用外界气压变化引起玻璃管内液柱的高度变化才行;
(2)根据大气压强随高度的变化规律分析到20楼后大气压强的变化,根据p内=p大气+p水柱分析水柱压强变化,根据p=ρ液gh分析水柱的高度变化。
10.【答案】(1)5
(2)1.8
(3)小虹
【知识点】探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)根据图片可知,该弹簧测力计的最大刻度值为5N,则量程为0-5N。
(2)根据图片可知,该测力计的分度值为0.2N,示数为:2N-0.2N×1=1.8N。
(3)在科学探究中,为了得到普遍的规律,应该在实验中采用不同的物体,这样结论具有普遍性,故小虹同学的观点是正确的。
【分析】(1)测力计上的最大值就是测力计的量程;
(2)根据图片确定测力计的分度值,根据指针位置读出示数;
(3)根据科学探究中多次测量的要求分析。
(1)如图所示弹簧测力计,最大刻度值为5N,则量程为0-5N。
(2)由图可知,弹簧测力计的量程为0-5N,分度值为0.2N,示数为1.8N。
(3)为了得到普遍的规律,应该在实验中采用不同的物体,这样结论具有普遍性,故小虹同学的观点是正确的。
11.【答案】原子核;电子;乙
【知识点】原子结构
【解析】【解答】(1)根据原子结构的知识可知,原子中心为原子核,周围有绕核运动的电子。
(2)卢瑟福把原子结构定义为核式结构,即原子中心为原子核,周围有绕核运动的电子,则图乙是卢瑟福提出的原子模型 。
【分析】(1)根据原子结构的知识解答;
(2)根据对卢瑟福提出的原子模型的认识判断。
12.【答案】A;A;C
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)根据图片可知,A球下沉,所以A球密度ρA>ρ液;B球悬浮,所以B球密度ρB=ρ液;C球漂浮,所以C球密度ρc<ρ液。比较可知,三球密度关系为ρA>ρB>ρC,故A球密度最大。
(2)三个小球的体积相同,密度ρA>ρB>ρC,根据G=mg=ρgV可知,重力GA>GB>GC,即A的重力最大;
(3)根据图片可知,三个球排开水的体积关系为VA=VB>VC,
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,三个小球受到的浮力关系为F浮A=F浮B>F浮C;
所以C球受浮力最小。
【分析】(1)根据物体的浮沉条件判断三个小球密度大小;
(2)根据公式G=mg=ρgV比较三个小球的重力大小;
(3)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较三个小球受到浮力的大小。
13.【答案】(1)靠近
(2)大于
(3)小于
【知识点】流体压强与流速的关系;飞机的升力
【解析】【解答】(1)当向两纸中间用力吹气时,两纸中间空气的流速增大而压强变小,而纸外侧的压强不变,于是产生朝向中间的压力差,所以两纸会相互靠近。
(2)根据乙图可知,飞机机翼的形状是上凸下平,则空气在相同时间内通过机翼的上表面的路程长,根据可知,所以机翼上方气流速度大于机翼下方气流速度。
(3)当小汽车在平直公路上匀速行驶时,车上方为曲面,则空气流速快,压强小;车下方为平面,则空气流速慢,压强大。这样就会产生一个向上的压力差,使得小汽车对地面的压力小于车的重力。
【分析】(1)根据流体压强和流速的关系分析;
(2)根据机翼上下表面的形状,分析空气经过的路程大小,根据分析上下表面速度大小即可;
(3)根据车身形状分析上下表面空气流速大小,进而确定压强大小,据此判断对地面的压力变化。
(1)当向两纸中间用力吹气时,两纸中间空气的流速增大。根据流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小。两纸中间的压强变小,而纸外侧的压强不变,在大气压的作用下,两纸会相互靠近。
(2)飞机机翼的形状是上凸下平。等质量的空气在相同时间内通过机翼的上表面和下表面,由于上表面弯曲,空气通过上表面的路程长,根据速度公式,在时间相同的情况下,路程长则速度大,所以机翼上方气流速度大于机翼下方气流速度。
(3)小汽车的外形类似于飞机机翼,当小汽车在平直公路上匀速行驶时,车上方空气流速快,压强小;车下方空气流速慢,压强大。这样就会产生一个向上的压力差,使得小汽车对地面的压力小于车的重力。
14.【答案】4;3;3000
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)根据图片可知,甲在空中保持静止状态,则它受到的拉力和重力大小相等,即弹簧测力计的示数。
(2)根据图片可知,乙受到向下的重力7N,向上绳子的拉力4N,则根据平衡条件可知,地面的支持力。
乙物体对地面的压力与地面对它的支持力是一对相互作用力,大
所以乙物体对地面的压力。则乙对水平桌面的压强。
【分析】 (1)对甲进行受力分析,由平衡条件求出弹簧受到的拉力,根据相互作用力得出弹簧测力计的示数;
(2)对乙进行受力分析,根据力的平衡条件求出乙受到的支持力,根据力的相互性得出乙物体对地面的压力,根据求出乙对水平桌面的压强。
15.【答案】
【知识点】重力示意图;浮力的示意图
【解析】【解答】根据题意可知,小球漂浮在水面上,根据物体的漂浮条件可知,此时它受到的重力等于浮力。重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,二者都作用在小球的重心上,如图所示:
【分析】对物体进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画带箭头的线段即可。
16.【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】根据图片可知,滑轮组中只有一个定滑轮和动滑轮,则承担重力的绳子段数n=1×2+1=3。因为n为奇数,所以对绳头系在动滑轮上。从动滑轮的挂钩开始,向上绕过定滑轮的边缘,再向下绕过动滑轮的边缘,如下图所示:
【分析】首先根据动滑轮的个数确定承担重力的绳子段数,根据“奇动偶定”确定绳头的位置,最后按照从内到外的顺序完成缠绕即可。
17.【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】根据图片可知,杠杆的支点为O,从支点O作垂直于F1作用线的垂线段,垂线段的长度为动力臂L1。
阻力的作用点在A点,由灯泡的重力产生,则阻力方向沿绳子向下,如下图所示:
【分析】力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离。根据杠杆的工作过程确定阻力的作用点和方向,然后沿力的方向画带箭头的线段即可。
18.【答案】受力面积;转换法;B;压力大小;d;没有控制压力相等
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;物理学方法;控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】根据题意可知,爷爷的 “按摩” 拖鞋有小凸起,即接触面积很小,而穿上后脚底疼,说明压力的作用效果很明显,所以由此猜想压力的作用效果可能与受力面积有关。
(1)②压力的作用效果不易判断,将其转换为容易观察的海绵凹陷程度的方法叫转换法。
A.探究物质的质量与体积的关系,需要控制物质的密度相同,采用的是控制变量法,故A不合题意;、
B.利用弹簧的形变程度来反映力的大小,是转换法,故B符合题意;
故选B。
③根据图片可知,实验 a、c中受力面积相同,c 图压力大(物体叠放),切海绵凹陷程度大,所以可以得出结论:压力的作用效果与压力大小有关。
要探究另一个猜想,即探究压力的作用效果与受力面积有关,需要控制压力相同,改变受力面积大小,故可以选择 d 和 c 两图的实验现象来分析。
(2)探究压力的作用效果与受力面积的关系需要控制压力相等。方案丙中铅笔竖直放置,铅笔下面的手指受到的压力等于上面手指的压力和铅笔重力之和,即上下两端所受压力不相等,而所以方案丙有不妥之处。
【分析】根据描述中“小突起”,其实就是接触面积小分析解答。
(1)②物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。分析两个选项中使用的物理研究方法即可。
③根据图片分析实验a、c中哪个因素不同,哪个因素相同,根据控制变量法描述结论。根据控制变量法的要求选择对照实验。
(2)探究压力的作用效果与受力面积的关系需要控制压力相等,只改变接触面积,据此分析解答。
19.【答案】(1)a
(2)2.4;1.0;无
(3)2.4×103
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】(1)根据题意可知,圆柱体浸没前,排开液体的体积逐渐变大。当浸没后,圆柱体排开液体的体积不变,则排开液体的体积先变大后不变。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,金属圆柱体所受浮力先变大后不变,故选a。
(2)根据图②可知,当深度为0时,测力计的示数为2.4N。此时圆柱体不受浮力作用,则测力计的示数为物体的重力,该金属圆柱体所受的重力为2.4N;
当金属块完全浸没水中后,测力计的示数保持不变,为1.4N,
则此时所受的浮力是F浮=G-F=2.4N-1.4N=1.0N。
根据图②中的a图像可知,金属块浸没后随着深度的增加,受到的浮力不变,所以金属块浸没水中后所受浮力大小与金属块所处的深度无关。
(3)综上所述,物体完全浸没时受到的浮力为1N,
则物体的体积为;
物体的密度为。
【分析】 (1)根据描述分析圆柱体排开液体的体积变化,根据阿基米德原理受到的浮力变化,从而确定能正确表示金属圆柱体所受浮力的变化情况的图象;
(2)当深度为0时,测力计的示数为物体的重力;根据图片确定完全浸没时测力计的示数,然后由称重法得出当金属块完全浸没水中后所受的浮力;
根据②中图像分析金属块浸没水中后所受浮力大小与金属块所处的深度是否有关。
(3)根据称重法求出物体浸没在水中时受到的浮力,根据阿基米德原理求出物体排开水的体积,即为物体的体积,根据G=mg和密度公式求出物体的密度。
(1)由阿基米德原理,圆柱体浸没前,随浸入液体深度的变化,排开液体的体积变大,受到的浮力变大,当浸没后,圆柱体排开液体的体积不变,受到的浮力不变,金属圆柱体所受浮力的变化情况的图象是a。
(2)[1][2][3]由图②可知,当深度为0时,测力计的示数为物体的重力,该金属圆柱体所受的重力为2.4N;当金属块完全浸没水中后所受的浮力是F浮=G-F=2.4N-1.4N=1.0N
根据图②中的b图像可知,金属块浸没后随着深度的增加,受到的浮力不变,所以金属块浸没水中后所受浮力大小与金属块所处的深度无关。
(3)物体的体积为
物体的密度为
20.【答案】(1)钩码数量;不可靠;摩擦
(2)消除摩擦对实验的影响;3
(3)不能;在
(4)能
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)①根据图片可知,小车受到的拉力由两侧的钩码的重力产生,所以通过调整钩码的数量来改变 F1 和 F2 的大小。
②实验中,当 F1大于 F2时, 小车有向左侧运动的趋势,于是小车与桌面之间存在摩擦力,此时两个拉力和摩擦力三个力形成平衡状态,所以得出 “二力平衡时,两个力的大小不一定相等” 这样的结论是不可靠的,需减小小车与桌面之间摩擦力的影响。
③综上所述,除了受到拉力,在水平方向上小车与桌面有相对运动趋势,所以小车还受摩擦力。
(2)①图乙把小车换成一张悬挂的卡片,此时它悬在空中不受摩擦力,则这样做的目的主要是为了消除摩擦力对实验的影响。
②乙图中,轻质卡片受到左右两个拉力和竖直向下的重力,所以轻质卡片受到重力和两侧的拉力共 3 个力的作用。
(3)将小卡片旋转过一个角度,此时两个拉力不在同一条直线上,此时不能平衡,则这是为了探究二力平衡时的两个力一定作用在同一直线上。
(4)定滑轮的作用是改变力的方向,虽然定滑轮位置不等高,但当两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体(小卡片)上时,小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验。
【分析】 (1)①实验时,拉力的大小等于钩码的重力,通过调节钩码的数量来改变拉力的大小;
②当拉力大小不等时,小车有向一侧移动的趋势,会产生摩擦力。
③根据②中的分析解答。
(2)①实验时把小车换成一张悬挂的卡片,且要求用质量比较小的硬纸片,其目的是减小摩擦和重力对实验的影响;
②对空中的卡片进行受力分析即可;
(3)为了探究两个平衡力是否在同一条直线上,可以通过旋转小卡片使两个力不在同一条直线上,观察小卡片的运动情况;
(4)根据丙图分析,使用定滑轮是否能到达平衡力的四个条件,就可以研究。
(1)[1]在该实验装置中,小车受到的拉力 F1 和 F2分别等于水平桌面两端所挂钩码的重力,而钩码重力 G=mg ,改变钩码质量就能改变重力,也就改变了拉力 F1和 F2的大小,所以通过调整钩码的数量来改变 F1 和 F2 的大小。
[2]实验中,当 F1大于 F2时,小车仍保持静止,这是因为小车与桌面之间存在摩擦力,摩擦力的存在影响了实验结果。二力平衡的条件之一是两个力大小相等,所以得出 “二力平衡时,两个力的大小不一定相等” 这样的结论是不可靠的,需减小小车与桌面之间摩擦力的影响。
[3]除了受到拉力,小车与桌面间有压力,接触面粗糙,在水平方向上小车与桌面有相对运动趋势,所以小车还受摩擦力。
(2)[1]图甲中小车与桌面接触会产生摩擦力,而图乙把小车换成一张悬挂的卡片,这样做的目的主要是为了消除摩擦力对实验的影响。
[2]乙图中轻质卡片受到两侧绳子的拉力,同时还受到竖直向下的重力,所以轻质卡片受到重力和两侧的拉力共 3 个力的作用,由于卡片的重力远小于所受的拉力,所以可以不考虑小卡片的重力对实验的影响。
(3)[1][2]当小卡片平衡时,将小卡片旋转过一个角度,此时两个拉力不在同一条直线上,松手后小卡片发生旋转不能平衡。通过这个操作,就是为了探究二力平衡时的两个力一定作用在同一直线上。
(4)因为左右两侧各通过一个定滑轮,定滑轮的作用是改变力的方向,虽然定滑轮位置不等高,但当两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体(小卡片)上时,小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验。
21.【答案】(1)解:根据题意可知,货物的质量为50kg,
则货物的重力G = mg = 50 kg×10 N/kg = 500 N,
(2)解:根据图片可知,动滑轮上承担重力的绳子段数为n=2,
则绳子自由端的拉力大小。
(3)解:综上所述,货物上升4m时,绳子自由端需移动s=nh=4m×2=8m,
则自由端速度为。
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】(1)根据G=mg求出货物的重力;
(2)根据滑轮组装置确定绳子股数,不计摩擦和绳重,利用求出绳子自由端的拉力;(3)根据s=nh计算绳子自由端移动的距离,根据求出绳子自由端移动的速度。
(1)货物的重力G = mg = 50 kg×10 N/kg = 500 N
(2)绳子自由端的拉力大小
(3)动滑轮组若由2段绳子承担,则货物上升4m时,绳子自由端需移动8m。设时间t=10s,自由端速度为
22.【答案】(1)解: 当物块A浸没在水中时, 排开液体的体积和自身的体积相等,
即V排=V=;
所以物块A浸没在水中受到的浮力。
(2)解:根据题意可知,在空气中静止时弹簧测力计的示数,
根据平衡力的知识可知,物体A的重力;
物块A浸没在水中受到的浮力为2N,
则将物块A浸没在水中静止时弹簧测力计的示数。
(3)解:综上所述,物块A的重力为2.6N,则它的质量;
则物块A的密度。
【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】【分析】 (1)物块A浸没在水中时排开水的体积和自身的体积相等,根据阿基米德原理F浮=ρgV排求出物块A浸没在水中受到的浮力;
(2)在空气中静止时弹簧测力计的示数即为物体A的重力,根据F2=G-F浮求出将物块A浸没在水中静止时弹簧测力计的示数;
(3)根据G=mg求出物块A的质量,又知道物体A的体积,根据求出物块A的密度。
(1)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,物块A浸没在水中受到的浮力
(2)在空气中静止时弹簧测力计的示数,即物体A的重力
由可得,将物块A浸没在水中静止时弹簧测力计的示数
(3)由可得,物块A的质量
则物块A的密度
23.【答案】0.72;长;有;粗糙程度;制动距离;乙
【知识点】速度公式及其应用;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)根据表格数据可知,当车速为45km/h时反应距离为9m,
则该司机的反应时间。
(2)根据题意,酒后驾车反应时间比不饮酒的反应时间要长一些,根据s=vt可知,则司机的反应距离也要长一些,当然也就更容易出现交通事故。
(3)根据表格数据可知,当速度是75km/h时,制动距离为38m,而此时制动距离长为 40 m,所以车速肯定大于75km/h,说明肇事司机在驾驶时有超速。
(4)下雨后,路面上形成一层水膜,则路面的粗糙程度降低,那么摩擦力变小,制动距离变大。
(5)从图像上看,刹车前速度相同时,乙的制动距离短,则乙汽车的制动性能更好。
【分析】 (1)根据表格数据确定一组汽车的速度和对应的反映距离,利用速度公式计算反应时间;
(2)根据s=vt分析在行驶速度相同的情况下酒后驾车的反应距离变化;
(3)相同情况下,车速越大,则制动距离越大,将此时的制动距离与表格数据比较,确定车速范围即可;
(4)路面上有积水,路面的粗糙程度降低,摩擦力变小,制动距离变大,据此分析;
(5) 同样的速度,刹车时的制动距离越短的,车的性能越好。
24.【答案】(1)扩散
(2)引力
(3)减小
(4)惯性;做匀速直线运动;改变物体的运动状态
(5)压强;相互
【知识点】力作用的相互性;惯性及其现象;增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用;分子间相互作用力
【解析】【解答】(1)在水球中注入适量的蓝色颜料,蓝色颜料分子在水中不停的做无规则运动,使得整个水球变蓝,这属于扩散现象。
(2)因为水分子间存在引力,所以在两块透明板上的水球接触后能合成一个。
(3)蜡覆盖在拉链的表面,使拉链的接触面变得更加光滑,从而通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力。
(4)①物体保持运动状态不变的性质叫惯性。王亚平水平向前抛出“冰墩墩”摆件,由于具有惯性,冰墩墩”要保持原来的运动状态,所以“冰墩墩”继续往前运动。
②在空间站舱内,所有的物体都处于失重状态,即此时冰墩墩不受力的作用,根据牛顿第一定律可知,“冰墩墩”近似做匀速直线运动。
③“冰墩墩”最后被叶光富用手拦住停止运动,即从运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态。
(5)①当返回舱高速进入大气层时,座椅对宇航员的压力不变,平躺在座椅上增大了受力面积,从而减小了座椅对人体的压强。
②装在底部的火箭点火,向下喷出高温高压的燃气,使返回舱受到向上的力保证安全落地,是因为物体间力的作用是相互的,即火箭对燃气施加向下的力,燃气就会对火箭(返回舱)施加向上的力。
【分析】 (1)不同物质互相接触时,分子彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动;
(2)分子间存在相互作用的引力和斥力;
(3)减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动;
(4)①物体有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性;
②根据牛顿第一定律分析;
③力的作用效果有两个:改变物体的形状和物体的运动状态;
(5)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物体间力的作用是相互的。
(1)航天员往一个水球中注入适量的蓝色颜料,蓝色颜料分子和水分子相互接触,彼此进入对方之间,使得整个水球变蓝,这属于扩散现象。
(2)在“液桥”实验中,两块透明板上的水球接触后能合成一个,是因为水分子间存在引力,使得它们相互吸引而结合在一起,所以说明分子间存在引力。
(3)在“企鹅服”的拉链上打上蜡,蜡会覆盖在拉链的表面,使拉链的接触面变得更加光滑。在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力。
(4)[1]王亚平水平向前抛出“冰墩墩”摆件,“冰墩墩”由于具有惯性,要保持原来的运动状态,所以“冰墩墩”往前运动。
[2]在空间站舱内,物体几乎不受重力作用,且微弱空气阻力忽略不计,根据牛顿第一定律,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,“冰墩墩”被抛出后有一定的速度,所以近似做匀速直线运动。
[3]“冰墩墩”最后被叶光富用手拦住停止运动,其运动状态发生了改变,说明力可以改变物体的运动状态。
(5)[1]当返回舱高速进入大气层时,宇航员受到座椅巨大压力,根据压强公式可知,在压力一定时,平躺在座椅上增大了受力面积,从而减小了座椅对人体的压强。
[2]装在底部的火箭点火,向下喷出高温高压的燃气,火箭对燃气施加向下的力,因为物体间力的作用是相互的,燃气就会对火箭(返回舱)施加向上的力,使返回舱受到向上的力保证安全落地。
25.【答案】(1)空气;较小;平衡力
(2)3.75;静止;1
【知识点】力的概念及单位;二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断;参照物及其选择;运动和静止的相对性
【解析】【解答】(1)①根据力的作用是相互的可知,无人机旋翼高速旋转时,会对下方的空气施加向下的力,同时下方空气会对旋翼施加一个向上的反作用力,所以升力的施力物体是空气。
②无人机产生的升力是一定的,等于自身重力和货物的重力之和。无人机自身的质量越小,就能携带更重的货物,根据公式可知,复合材料的密度应该较小。
③“无人机”以恒定的速度从地面匀速竖直上升时,处于平衡状态,此时无人机受到的力是平衡力。
(2)①无人机悬停在空中时,它受到的重力和总升力是一对平衡力,即二者大小相等。
无人机的重力G=mg=1.5kg×10N/kg=15N;
即总升力为15N,
一共有4个旋翼,所以每个旋翼获得的升力大小为。
②在匀速上升过程中,以“无人机”为参照物,摄像机与“无人机”之间的位置没有发生变化,摄像机是静止的。
③当最大速度6m/s时,阻力为9N,那么当速度2m/s 时,速度变为最大的速度,
根据“无人机”上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比可知,
故受到的空气阻力。
【分析】 (1)①根据力的作用是相互的分析解答;
②当体积一定时,密度越小,无人机的质量越小,从而减小无人机的重力;
③平衡状态受到平衡力,包括静止状态或匀速直线运动状态。
(2)①无人机悬停在空中,升力与重力相平衡,结合旋翼的个数计算每个旋翼产生的升力;
②在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止;
③由题意可知,以最大6m/s的速度上升,此时受到的空气阻力为9N,由于上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比,可计算出当以2m/s的速度的空气阻力。
(1)[1]无人机旋翼高速旋转时,会对下方的空气施加向下的力,根据力的作用是相互的,下方空气会对旋翼施加一个向上的反作用力,这个反作用力就是升力,所以升力的施力物体是空气。
[2]在体积相同的情况下,材料的密度越小,其质量就越小,无人机自身的质量越小,就能携带更重的货物,因此为使无人机能载更重“货物”,复合材料的密度应该较小。
[3]“无人机”以恒定的速度从地面匀速竖直上升时,其速度大小和运动方向都没有发生改变,处于平衡状态,根据平衡状态的受力特点,此时无人机受到的力是平衡力。
(2)[1]无人机悬停在空中时,处于平衡状态,受到的重力和总升力是一对平衡力,大小相等。无人机的质量为1.5kg,根据重力公式G=mg(其中g取10N/kg),可得其重力G=mg=1.5kg×10N/kg=15N
即总升力为15N,由4个旋翼获得的升力相同,所以每个旋翼获得的升力大小为
[2]在匀速上升过程中,摄像机与“无人机”之间的位置没有发生变化,以“无人机”为参照物,摄像机是静止的。
[3] 已知“无人机”上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比,当最大速度6m/s时,阻力为9N,那么当速度2m/s 时,速度变为最大的速度,故受到的空气阻力
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