【精品解析】广东省河源市东源县2024-2025学年八年级下学期7月期末物理试题

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广东省河源市东源县2024-2025学年八年级下学期7月期末物理试题
1.“掬手为升”是我国古代的计量方法之一,“掬”即为双手捧。如图所示,人双手捧起米所用的力约为(  )
A.0.3N B.3N C.30N D.300N
【答案】B
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】人双手捧起的米的质量约为:,米的重力:,故B正确,ACD错误。
故选B,
【分析】重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心,公式为G=mg。
2.以下过程,人对物体做功的是(  )
A.出手后篮球在空中运动
B.用力拉绳提升重物
C.用力搬石头但没搬动
D.竖直提着滑板沿水平方向前行
【答案】B
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.出手后篮球在空中运动时,人对篮球没有作用力,所以人对篮球不做功,故A不符合题意;
B.用力拉绳提升重物,物体沿着力的方向向上移动了一段距离,所以人对物体做功了,故B符合题意;
C.用力搬石头,石头没有被搬动,石头在拉力的方向上没有移动距离,所以人对石头没有做功,故C不符合题意;
D.人对滑板的拉力向上,滑板并在拉力的方向上没有移动距离,所以人对滑板没有做功,故D不符合题意。
故选B。
【分析】是否做功的判断:人对物体有力,且物体沿着力的方向上产生了位移。
3.运动员将足球踢到空中,球在空中运动的过程中,不计空气阻力,其受力的情况是(  )
A.只受重力 B.只受踢力
C.受踢力和重力 D.不受力的作用
【答案】A
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】A、在不计空气阻力时,足球只受到重力作用;A符合题意;
B、足球在空中由于惯性继续飞行,不受踢力;B不符合题意;
C、在足球接触脚的瞬间,足球受到脚的踢力,而在空中飞行时,不再受踢力;C不符合题意;
D、在地球表面的物体都受到由于地球吸引而产生重力;D不符合题意;
故答案为:A
【分析】空中的运动的物体一定受到重力的作用.
4.在玻璃杯中盛满水,用张纸片盖着,再倒过来,杯中的水不会流出来,这是因为(  )
A.纸片太轻 B.杯中水太少
C.纸片粘住了杯子 D.大气压力托住纸片
【答案】D
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】杯内无气体,没有大气压,杯内外产生了压强差,外界大气对纸产生了向上的压力,托住了纸片,不下落,D符合题意。
故选D。
【分析】覆杯实验中,受到大气压的作用,液体不流出。
5.学校禁止中小学生私自下河游泳。有些看似平静的水面下往往暗藏漩涡,若被卷其中可能会出现危险,因为漩涡中心(  )
A.水流速度大,压强大 B.水流速度小,压强小
C.水流速度大,压强小 D.水流速度小,压强大
【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】在流体中,流速大的位置压强小。有些看似平静的水面下往往暗藏漩涡,旋涡中心流速快,压强小,而远处水流速度小,压强大,在压强差的作用下,水性不好的人容易被压向旋涡中心而发生溺水事故,所以禁止中小学生私自下河游泳。ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
6.小明制作工件时需要剪开铁皮,图中比较合适的剪刀是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】杠杆的分类;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】剪刀是一种由两个杠杆组成的特殊工具,根据杠杆原理可分为省力杠杆和费力杠杆。省力杠杆的特点是动力臂大于阻力臂,能够省力但费距离;而费力杠杆则是动力臂小于阻力臂,虽然费力但能省距离。
ACD.选项A、C、D所示的剪刀在使用时动力臂均大于阻力臂,属于省力杠杆。其中,剪铁皮需要较大力量,虽然C、D也能省力,但由于它们的动力臂相对较短,省力效果不如A明显。因此选择柄部较长的剪刀A更合适,故A符合题意,CD不符合题意;
B.选项B所示的剪刀在使用时动力臂小于阻力臂,属于典型的费力杠杆,故B不符合题意。
故选A。
【分析】省力杠杆:动力臂较长,所以动力较小,常见的例子有羊角锤、核桃夹;费力杠杆:动力臂较短,动力较大,常见的例子有镊子、筷子等,等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆,常见的例子有:天平。
7.据《齐民要术》记载,汉代赵过发明了种子播种器-耧(lòu)车,如图所示,其耧脚的尖端能轻松挖开泥土,进行播种,提高了播种效率。耧脚设计成尖端,目的是(  )
A.增大压强 B.增大压力 C.减小压力 D.减小压强
【答案】A
【知识点】增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】耧脚的尖端设计是为了在压力保持不变的情况下,通过减小受力面积来增大压强。故选项A符合题意,B、C、D与题意不符。
故选A。
【分析】压强的计算公式:,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积。
8.如题图,小明在公园骑行,以树木为参照物,小明是   的(选填“运动”或“静止”);紧急刹车时小明身体会向前倾,这是由于小明具有   的缘故;小明下车后,自行车对水平地面的压强将   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】运动;惯性;变小
【知识点】惯性及其现象;压强的大小及其计算;参照物及其选择
【解析】【解答】(1)如图,小明在公园骑行,以树木为参照物,他的位置发生了改变,因此小明是运动的。
(2)紧急刹车时小明身体会向前倾,这是由于小明具有惯性的缘故;
(3)小明下车后,自行车对水平地面的压力减小,受力面积不变,由可知,自行车对水平地面的压强将变小。
【分析】(1)根据参照物的知识分析;
(2)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(3)小明下车后分析对地面的压力变化,再根据分析自行车对地面的压强变化。
9.如图所示,游泳时向后划水,人向前运动,推动人向前运动的力的施力物体是   ,此现象说明力的作用是   ,力的作用效果主要是改变了物体的   。
【答案】水;相互的;运动状态
【知识点】力的概念及单位;力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】游泳时,手和脚向后划水,给水向后有力,物体间力的作用是相互的,水给手和脚向前的力,人会向前运动,则使人前进的施力物体是水;人受力向前运动,是力改变了人的运动状态。
【分析】物体间力的作用是相互的;力可以改变物体的运动状态。
10.物理学家帕斯卡在一个装满水的密闭木桶上插入一根细长的管子,他站在阳台上向管子灌了几杯水,就把结实的木桶撑破了。这个实验说明液体压强与     (选填“液体深度”或“液体重力”)有关,与容器的形状     (选填“有关”或“无关”),若实验时液面到桶底的竖直高度为5m,则桶底受到水的压强为     Pa。,g=10N/kg)
【答案】液体深度;无关;
【知识点】液体压强的特点;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】由于使用的是细管,当倒入几杯水后,细管内水位会显著上升。根据液体压强原理,压强随深度增加而增大。该实验证实了液体压强取决于液体的深度,而与容器的形状无关。
由压强公式计算可得,桶底所受水压为
【分析】压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
11.如图用手握住竖直的矿泉水瓶不动,矿泉水瓶重4N,该瓶子受到的摩擦力的大小为    N,方向    ,然后逐渐增大握瓶子的力,则该瓶子受到的摩擦力的大小    (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】4;竖直向上;不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】瓶子处于静止状态,属于平衡状态,此时重力和摩擦力构成一对平衡力,两者大小相等、方向相反。因此摩擦力的大小为4N,方向竖直向上。
当增大对瓶子的压力时,瓶子仍保持静止。在竖直方向上,瓶子受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,这两个力保持平衡且大小相等。由于重力不变,所以瓶子受到的摩擦力大小也保持不变。
【分析】力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,所以只要瓶子保持静止,重力等于摩擦力。
12.如图,小明将铁锁用绳子悬挂起来,拉到自己的鼻子附近,松手后铁锁来回摆动。铁锁第一次从最高处摆动到最低点的过程中,    能转化为    能,在整个摆动的过程中,铁锁的机械能    (选填“变大”“变小”或“保持不变”)。
【答案】重力势;动;变小
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】铁锁从最高点第一次摆动到最低点的过程中,其运动状态和能量转化情况如下: 动能变化:铁锁的速度逐渐增大,动能随之增加。 势能变化:铁锁的高度不断降低,重力势能逐渐减小。减少的重力势能主要转化为动能。但由于存在空气阻力,部分机械能会转化为内能(热能),导致机械能总量减少。综上,此过程满足能量守恒,但机械能不守恒(减少)。
【分析】机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比;只要物体受到摩擦力,机械能不守恒。
13.某同学在做测量机械效率的实验时,分别用甲、乙、丙三种机械将重2N的物体匀速提升0.6m,记录它们所做的总功如图所示,则甲机械做的有用功为    J,乙机械的额外功为    J,丙机械的机械效率为    。
【答案】1.2;1.8;80%
【知识点】机械效率的计算;有用功和额外功
【解析】【解答】机械所做有用功为物体克服重力做功,即,乙机械的总功W乙=3J,所以额外功为,丙机械的总功W丙=1.5J,结合效率公式可知机械效率为。
【分析】功的计算:总功为W=Fs,总功包括两部分,有用功和额外功,其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh,额外功的计算包括总功和有用功的差,也可以根据功的定义W=Fs计算,机械效率:。
14.用水煮汤圆时发现,生汤圆放入锅内,由于浮力     (选填“大于”或“小于”)重力而下沉;煮熟的汤圆因其内部受热膨胀,浮力     (选填“增大”或“减小”),汤圆上浮。若一个汤圆的体积约为10cm3,那么它在上浮过程中(未露出水面)所受浮力约为     N。(,g=10N/kg)
【答案】小于;增大;0.1
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】生汤圆放入锅中时,由于体积较小,排开水的体积小,根据浮力公式,此时浮力小于汤圆的重力,因此会下沉。煮熟的汤圆由于受热膨胀,体积增大,排开水的体积 也随之增加。根据浮力公式计算:
【分析】汤圆从生到熟的过程中,体积变化导致浮力变化是浮沉现象的关键。当浮力大于重力时,汤圆就会上浮。
15.如图所示,小球漂浮在水面,请在O点画出小球受到的重力G和浮力F的示意图。
【答案】
【知识点】重力示意图;浮力的示意图
【解析】【解答】小球漂浮在水面上时,受到两个力的作用:竖直向下的重力和竖直向上的浮力。根据物体的浮沉条件,当物体处于漂浮状态时,浮力大小等于重力大小。因此,在受力示意图中,表示浮力和重力的两条线段长度应相等,且两个力的作用点都位于小球的重心位置。具体图示如下:
【分析】1、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度;
2、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心,公式为G=mg。浮力的方向竖直向上,作用于物体重心。
16.小丽学习了滑轮的知识后,想利用滑轮组设计一个升降装置,自己把物体吊上楼来,请你画出最省力的绕线方式。
【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】要使滑轮组达到最省力的效果,需要尽可能增加承担物重的绳子段数。根据题目描述,该滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成,最多可以形成3股绳子。因此,正确的绕线方法是将绳子固定在动滑轮上方的挂钩上,然后依次向外缠绕。具体绕线方式如下图所示:
【分析】滑轮组连线的原则:遵循一定一动,需要省力,则需要绕过动滑轮的绳子数多,需要改变力的最终的绳子应该缠绕在定滑轮上。
17.如图甲所示是一个压核桃钳子,其中OAB 可以看成是一个杠杆,其简化示意图如图乙所示,O 点是支点,A 点是阻力的作用点,B 点是动力的作用点。请在乙图中画出压核桃时,作用在A 点的阻力F2的阻力臂l2,以及作用在B 点的最小动力F1和动力臂l1。
【答案】
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】在A点处,阻力F2表现为核桃对杠杆产生的向上支持力。为了确定阻力臂l2,需要先将F2的作用线反向延长,然后从支点O向该延长线作垂线,这段垂线段的长度即为阻力臂l2。对于B点的最小动力F1,其对应的最大动力臂是连接支点O和B点的线段OB,因此动力臂l1等于OB的长度。根据杠杆平衡条件,动力F1的方向应垂直于OB向下。具体图示如下:
【分析】杠杆的平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂,所以最大动力臂对应最小动力,题目最大动力臂为OB,动力和动力臂相互垂直,据此作图;
力臂的画法:力臂是支点和力的作用线的垂线段。
18.按要求填空:
(1)在“探究杠杆平衡的条件”实验中,实验前,杠杆在如图甲的位置保持静止,此时杠杆处于    (选填“平衡”或“非平衡”)状态;若要使其水平平衡,则应将平衡螺母向    (选填“左”或“右”)移动,实验中让杠杆在水平位置平衡的好处是    ;
(2)调节杠杆平衡后,在图乙的A位置挂4个钩码,则应在B位置挂    个相同的钩码,才能使杠杆在水平位置平衡,平衡时满足    (用文字表述);根据这一次实验数据,小明立即分析得出杠杆的平衡条件,他这种做法的不足是    。
【答案】(1)平衡;左;便于测量力臂
(2)2;F1l1=F2l2;仅凭一次实验数据得出结论具有偶然性,不能反映普遍规律。正确的做法是进行多次实验,通过分析多组数据总结规律。因此小明仅根据一次实验就得出杠杆平衡条件的做法是不严谨的。
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)杠杆静止时即处于平衡状态,图甲中杠杆保持静止,因此此时杠杆处于平衡状态。
观察图甲可知,杠杆右端下沉,说明右端较重。要使杠杆水平平衡,应将平衡螺母向左调节。
实验中将杠杆调至水平位置平衡的目的是使力臂与杠杆重合,这样可以直接从杠杆上读取力臂数值,便于测量。
(2)设单个钩码重力为,杠杆每格长度为。根据杠杆平衡条件,解得,即在B处需挂2个钩码才能使杠杆水平平衡。
杠杆平衡条件表达式为,表示动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积。
仅凭一次实验数据得出结论具有偶然性,不能反映普遍规律。正确的做法是进行多次实验,通过分析多组数据总结规律。因此小明仅根据一次实验就得出杠杆平衡条件的做法是不严谨的。
【分析】1、 探究杠杆平衡的条件 ,原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂,首先对杠杆进行调平:调平原理为动力×动力臂=阻力×阻力臂,当指针偏左表明左侧较重,所以需要增加右侧力和力臂;调平的原因为:减小杠杆自重对杠杆平衡试验的影响;
2、其次不断改变钩码重力以及钩码的位置,记录多组试验数据,分析动力、动力臂、阻力、阻力臂的大小关系;其中动力大于阻力此时杠杆为费力杠杆,反之属于在省力杠杆;
3、最后,使用弹簧测力计对杠杆的平衡进行动态分析,改变拉力的方向,实质为改变动力臂的大小,动力臂变小,则动力变大;
4、试验的正确操作步骤:提出问题、作出假设、设计实验,进行试验、得出结论,为了得出准确结论,要进行多次实验确保实验结论的正确性和普遍性。
(1)[1]杠杆静止时就处于平衡状态,图甲中杠杆保持静止,所以此时杠杆处于平衡状态。
[2]由图可知,杠杆右端下沉,表明右端要重一些,若要使其水平平衡,应将平衡螺母向左移动。
[3]实验中让杠杆在水平位置平衡,此时力臂与杠杆重合,便于直接从杠杆上读出力臂的大小。
(2)[1]设每个钩码重力为G,杠杆上每小格长度为L。根据杠杆平衡条件可得4G×3L=nG×4L
解得n=2,即应在B位置挂2个相同的钩码,才能使杠杆在水平位置平衡。
[2]杠杆的平衡条件为动力×动力臂=阻力×阻力臂,则此时平衡时满足:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1l1=F2l2。
[3]一次实验得到的结论具有偶然性,不能代表普遍规律,应该多次实验,寻找普遍规律。故小明仅根据这一次数据就立即分析得出杠杆的平衡条件,这种做法是不足的。
19.小刚注意到很多公共场所都有类似图甲的提示牌。他想:摩擦力的大小与接触面的潮湿程度有什么关系呢?为了探究这一问题,他找来长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计和喷雾器,设计如图乙的实验装置。
(1)为了测出鞋子与地板砖间滑动摩擦力的大小,小刚把长条形地板砖放在水平桌面上,用弹簧测力计水平向右拉动鞋子时应该   (选填“快速”或“慢速”)拉,且拉着鞋子在地板砖上做   运动,根据二力平衡条件可知,此时弹簧测力计的示数   (选填“大于”“等于”或“小于”)滑动摩擦力的大小,滑动摩擦力的方向是   ;
(2)小刚用喷雾器向地板砖表面均匀喷雾改变地板砖的潮湿程度,通过实验得到表中的数据。
喷雾次数 0 2 4 6 8 10 12
摩擦力f/N 3.2 3.6 4.0 3.0 2.8 2.6 2.5
小刚分析数据得出结论:在其他条件不变时,摩擦力的大小随接触面潮湿程度的变化规律是   ;
(3)图甲的提示牌中,人可能因地面潮湿而摔倒,从物理学知识分析原因可能是:   ;
(4)请列举一个通过增大接触面潮湿程度使摩擦力增大的例子:   。
【答案】(1)慢速;匀速直线;等于;水平向左
(2)先增大后减小
(3)人在潮湿地面容易摔倒的原因是:当压力一定时,地面上的水会在接触面形成润滑水膜,导致摩擦力显著减小。
(4)翻页时蘸唾液的操作原理是:通过增加手部与纸张接触面的潮湿程度来增大摩擦力,从而更有效地分开纸张。
【知识点】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)鞋子在水平桌面上做匀速直线运动时,应缓慢拉动鞋子,这样更容易保持匀速状态。根据二力平衡原理,鞋子在水平方向所受的拉力与滑动摩擦力大小相等、方向相反。
由于鞋子相对于桌面向右运动,因此它受到的滑动摩擦力方向为水平向左。
(2)通过分析实验数据可以发现,当其他条件保持不变时,随着喷雾次数的增加,摩擦力呈现先增大后减小的变化趋势。这说明摩擦力大小与接触面潮湿程度的关系是非单调的。
(3)人在潮湿地面容易摔倒的原因是:当压力一定时,地面上的水会在接触面形成润滑水膜,导致摩擦力显著减小。
(4)翻页时蘸唾液的操作原理是:通过增加手部与纸张接触面的潮湿程度来增大摩擦力,从而更有效地分开纸张。
【分析】力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,所以拉力等于摩擦力;
摩擦力的方向:和物体运动方向相反,作用于物体重心;
滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
(1)[1][2][3]鞋子在水平面上进行匀速直线运动,应该慢速拉动鞋子,这样更容易实现匀速直线运动。根据二力平衡条件可知,鞋子在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等。
[4]鞋子相对桌面向右运动,故鞋子受到滑动摩擦力的方向水平向左。
(2)分析表中数据可知,在其他条件不变时,喷雾次数增加,潮湿程度增加,摩擦力先变大后变小,故摩擦力的大小随接触面潮湿程度的增大先增大后减小。
(3)人因地面潮湿而会摔倒,是因为在压力一定时,地面有水,使接触面形成了水膜,摩擦力减小。
(4)数作业本的页数时,往手上蘸唾液是通过增大接触面潮湿程度增大摩擦力。
20.探究浮力的大小与排开的液体所受重力的关系。
(1)图乙中弹簧测力计的分度值是    N,小石块的重力为    N;
(2)石块受到的浮力大小为    N,石块排开的水所受的重力可由    两个步骤测出;
(3)分析数据可知:F浮    G排(选填“>”“<”或“=”);
(4)[实验误差分析]以下情况会影响实验结论的是(  )(选填字母);
A.水面未到达溢水杯的溢水口 B.物体未全部浸入水中
(5)[实验方案分析]为了得到更普遍的结论,可进行的操作是    。
【答案】(1)0.2;3.6
(2)1.2;甲和丁
(3)=
(4)A
(5)换用不同的液体和不同的物体重复实验
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】(1)弹簧测力计的分度值为0.2N,图乙中测小石块重力时指针指向3.6N,故小石块重力G=3.6N。
(2)结合称重法计算可知石块受到的浮力大小为,排开的水重力,所以需要通过测空桶重力和测桶与排开水总重力这两个步骤甲和丁测出。
(3)同(2)原理分析石块受到的浮力大小为石块排开的水所受的重力;
(4)A. 水面未达溢水口会导致排开水的重力G排测量值偏小(因部分水未溢出),而浮力F浮测量准确,造成F浮≠G排,影响阿基米德原理验证,故A正确;
B. 物体未完全浸没时,仍满足F浮=G排(仅排开液体体积减小),不影响结论普适性,故B错误。
故选A。
(5)为获得普遍结论应:
① 更换不同液体(如盐水、酒精等)
② 选用不同物体进行多次实验
③ 避免实验的偶然性,确保结论的广泛适用性。
【分析】1、弹簧测力计:使用前弹簧测力计竖直调零,分度值为0.2N,重力方向竖直向下,据图读数,对钩码的拉力与弹簧测力计的弹簧轴线一致;
2、试验的正确操作步骤:提出问题、作出假设、设计实验,进行试验、得出结论,为了得出准确结论,要进行多次实验确保实验结论的正确性和普遍性;
3、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力,
4、排开水重力的计算:要通过测空桶重力和测桶与排开水总重力,进而求差;
5、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力。
(1)[1][2]通常实验中使用的弹簧测力计,1N之间有5个小格,即分度值为0.2N;图乙中弹簧测力计测小石块重力时,指针指向3.6N处,因此小石块的重力为3.6N。
(2)[1]石块受到的浮力大小为
[2]石块排开的水所受的重力
因此需要通过测空桶重力和测桶与排开水总重力这两个步骤甲和丁测出。
(3)石块受到的浮力大小为
石块排开的水所受的重力
即F浮=G排。
(4)A.水面未到达溢水杯的溢水口,石块浸入时排开的水无法全部溢出,导致测得的G排偏小,而F浮测量准确,会使F浮≠G排,影响结论;
B.物体未全部浸入水中,此时浮力仍等于排开液体的重力,只是排开体积较小,不影响结论的普遍性。
故选A。
(5)得到普遍结论的操作为避免实验的偶然性,需换用不同的液体(如盐水、酒精)和不同的物体重复实验,以得到更普遍的结论。
21.某工地一台1.6×104kg的推土机,它与地面接触的总面积为4m2(g取10N/kg)。求:
(1)推土机所受的重力;
(2)推土机静止在水平地面时对地面的压强。
【答案】(1)解:推土机所受的重力为。
(2)解:推土机静止在水平地面时对地面的压力等于自身的重力,即
则推土机静止在水平地面时对地面的压强为。
【知识点】重力及其大小的计算;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据重力公式计算可知推土机所受的重力;
(2)推土机静止在水平地面时对地面的压力等于自身的重力,结合压强公式计算推土机静止在水平地面时对地面的压强。
(1)推土机所受的重力为
(2)推土机静止在水平地面时对地面的压力等于自身的重力,即
则推土机静止在水平地面时对地面的压强为
22.一艘货轮在长江某河段行驶,100s内匀速通过400m的路程,其牵引力为5×105N,求:
(1)货轮行驶的速度;
(2)牵引力做的功;
(3)牵引力的功率。
【答案】(1)解:货轮的速度。
(2)解:牵引力做的功W=Fs=5×105N×400m=2×108J。
(3)解:牵引力的功率。
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)结合速度公式计算货轮的速度;
(2)根据W=Fs计算牵引力做的功;
(3)结合功率公式计算牵引力的功率。
(1)货轮的速度
(2)牵引力做的功W=Fs=5×105N×400m=2×108J
(3)牵引力的功率
23.为了探究汽车的动能跟哪些因素有关,小明设计了图1的模拟实验装置,将小钢球从高度为H的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一木块在水平面向前移动一段距离s后停下,先后完成甲、乙、丙所示的三组实验。
(1)实验中探究的动能是指(  )(选填字母);
A.钢球撞击木块时的动能
B.钢球撞击木块后的动能
C.木块被钢球撞击后的动能
(2)实验中通过观察    的大小来判断动能的大小(选填“高度H”或“距离s”);
(3)分析比较甲和乙两组实验可得,物体质量相同时,速度越大,动能越    ;
(4)分析比较    两组实验可得,物体速度相同时,质量越大,动能越大;
(5)若本实验中水平面绝对光滑,则    (选填“能”或“不能”)得出正确结论;
(6)综合上述可知,如图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定不同的最高    。
【答案】(1)A
(2)距离s
(3)大
(4)甲和丙
(5)不能
(6)速度
【知识点】探究影响物体动能大小的因素;物体运动状态的变化
【解析】【解答】(1)实验中研究的动能特指钢球即将撞击木块瞬间的动能,因此选项A正确,B、C错误。
故选A。
(2)实验通过让金属球从斜槽固定高度自由释放,木块被撞击后滑行距离s越大,表明金属球撞击时的动能越大。因此,实验中通过测量木块移动距离s来间接反映动能大小。
(3)对比甲、乙两组实验数据可得结论:质量相同的物体,运动速度越大,其动能越大。
(4)对比甲、丙两组实验数据表明:运动速度相同的物体,质量越大,其动能越大。
(5)若水平面完全光滑无摩擦,小球撞击木块后将保持匀速直线运动状态,无法通过木块移动距离比较动能大小,导致实验无法达到探究目的。
(6)质量较大的车辆需要限制更低速度才能保持相同动能。图2交通标志牌正是通过差异化限速来实现这一安全要求。
【分析】1、转换法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如实验中通过测量木块移动距离s来间接反映小球动能大小;
2、机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比;所以交通会限制汽车的质量和速度。
3、水平面无摩擦,则小球做匀速直线运动,不会停下,不能通过转换法判识动能大小;
(1)实验中探究的动能是指钢球即将撞击木块时的动能,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(2)由题意可知,实验中让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下,木块被撞击得越远,说明金属球到达水平面时的动能就越大,所以实验中通过观察距离s的大小来判断动能的大小。
(3)分析比较甲和乙两组实验,钢球质量相同,高度不同,速度不同,可得物体质量相同时,速度越大,动能越大。
(4)分析比较甲和丙两组实验,钢球质量不同,高度相同,速度相同,可得物体速度相同时,质量越大,动能越大。
(5)若水平面绝对光滑,小球在水平面上不受阻力,小球将做匀速直线运动,不能达到探究目的。
(6)因为动能与物体的质量和速度有关,在相同的路段,质量大的车,要求速度要小些,如图2所示的交通标志牌就是交通管理部门对不同车型设定不同的最高速度。
24.某科技小组利用塑料瓶、打气筒、橡皮塞、水等制作了水火箭,如题图甲,制作好后,在塑料水瓶中装入适量的水,在尾部塞好橡皮塞后放在发射架上,用打气筒向瓶内打气,当瓶内水面上方气压达到一定程度时,高压气体将水和橡皮塞从瓶口冲出,水火箭向下喷水,水火箭飞向远处。
(1)高压气体将水和橡皮塞冲出,水火箭向下喷水,水火箭飞向高空,瓶身用的是密度较小的塑料瓶,目的是减小水火箭的    ,使其惯性较小,容易飞出;锥形箭尖的设计,是为了减小飞行中的    (选填“动力”或“阻力”);
(2)水火箭成功飞出后,科技小组想让水火箭飞得更远,于是提出了问题:水火箭飞行的距离与什么因素有关呢?他们猜想可能与发射的角度有关。你认为影响因素可能还有    (写出一点即可);
(3)科技小组继续探究水火箭飞行的距离与发射角度的关系:
①为了排除其他因素的影响,他们需要控制其他因素不变,改变    ,然后进行实验探究;
②科技小组根据记录的实验数据作出如图乙所示的图像,由图像可知,随着发射角度的增大,水火箭的飞行距离    。
【答案】(1)质量;阻力
(2)水火箭内水的质量
(3)发射角度;先变大后变小
【知识点】力的作用效果;惯性及其现象;控制变量法与探究性实验方案;制作水火箭模型
【解析】【解答】(1)惯性仅与质量相关,瓶身采用密度较低的塑料材质,目的是降低水火箭的整体质量,从而减小其惯性,使其更容易发射升空。
锥形箭尖的流线型设计,有效减少了飞行过程中的空气阻力,有助于提升水火箭的飞行高度。
(2)力的作用可以改变物体的运动状态,水火箭的飞行距离还可能受到内部水量和瓶内气压等因素的影响。
(3)在研究水火箭飞行距离与发射角度的关系时,需保持其他变量恒定,仅改变发射角度进行对比实验,以确保实验结果的准确性。
根据图乙数据可知,水火箭的飞行距离随发射角度的增加呈现先上升后下降的趋势。
【分析】1、惯性是物体的基本属性,只有物体重力有关,当物体速度发生变化时,由于惯性物体保持原来运动状态的属性,利用惯性的实例:运动员助跑起跳,乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害,惯性不是力,不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述
2、力的作用效果:力会使物体的运动状态和物体形状发生改变;
3、控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,在研究单一变量对试验结果的影响时,要保持非研究因素的相同,在研究水火箭飞行距离与发射角度的关系时,需保持其他变量恒定,仅改变发射角度进行对比实验。
(1)[1]惯性只跟质量有关,瓶身用的是密度较小的塑料瓶,目的是减小水火箭的质量,使其惯性较小,容易飞出。
[2]锥形箭尖的设计,是为了减小飞行中的空气阻力,使水火箭飞得更高。
(2)力可以改变物体的运动状态,水火箭飞行的距离还可能与水火箭内水的质量、瓶内气压等因素有关。
(3)[1]探究水火箭飞行的距离与发射角度的关系,为了排除其他因素的影响,他们需要控制其他因素不变,改变发射角度,然后进行实验探究。
[2]由图乙中信息得,随着发射角度的增大,水火箭的飞行距离先变大后变小。
25.阅读下面短文,回答有关问题。
会“游”的飞机、会“飞”的船
“鲲龙”AG600是我国自主研制的首款大型灭火、水上救援水陆两栖飞机,实现了水陆两栖全能。该机设计、制造等核心技术拥有完全自主知识产权,全机主要系统国产化率达到100%,是创新型国家建设的标志性工程之一;其最大起飞质量为53.5吨,机体总长36.9米,翼展38.8米,最大巡航速度460km/h,其有两大核心优势:
一是“灭火能手”。AG600具有出动迅速、到达灭火区域速度快、小时投水量大、灭火效率高、覆盖范围广等诸多优点,可快速到达火灾地点,及早扑灭火源,是一种十分理想的灭火工具。其最大载水量为12吨,20秒内可一次汲水12吨,飞行最低高度为300m,单次投水救火面积可达4000余平方米,可单次齐投12吨水,也可以分批次投水;并可为被困人员和其他灭火人员及灭火机械开辟进出火区的安全通道;
二是远海“救护高手”。AG600飞机能够像船一样在水面滑行、起飞降落,在2米高海浪的复杂气象条件下实施水面救援行动,水上应急救援一次可救护50名遇险人员,是开展中远海距离水上救援工作的重要设备;
(1)飞机起飞时机翼下表面的空气流速比上表面的空气流速    (选填“快”或“慢”),从而形成向上的升力;
(2)AG600在水平匀速飞行过程中,其牵引力和空气阻力是一对    (选填“平衡力”或“相互作用力”);AG600降落漂浮在水面施救时,受到的浮力    飞机的重力(选填“大于”、“等于”或“小于”);AG600降落在淡水湖面实施汲水时,机身排开的水的体积    (选填“增大”、“不变”或“减小”);
(3)在AG600飞机执行森林灭火的投水任务中,飞机应该在到达着火点    投水,才能使投放的水落在着火点上(选填“正上方”、“正上方之前”或“正上方之后”);
(4)若AG600在某次任务中汲水10t,并把这些水提升到500m的飞行高度需要对水做功   J,这一过程水的重力势能    (选填“增大”、“减小”或“不变”),取g=10N/kg。
【答案】(1)慢
(2)平衡力;等于;增大
(3)正上方之前
(4)5×107;增大
【知识点】势能的影响因素;二力平衡的条件及其应用;流体压强与流速的关系;物体的浮沉条件及其应用;功的计算及应用
【解析】【解答】 (1)飞机机翼采用上凸下平的形状设计,使得相同时间内,机翼上方空气流动的路程比下方更长。 上方空气流速 > 下方空气流速, 流体在流速大的位置压强小,所以 机翼下表面空气流速较慢 压强较大, 机翼上表面空气流速较快,导致压强较小,产生向上的升力
(2) 水平匀速飞行,飞机处于平衡状态,牵引力与空气阻力构成一对平衡力; 漂浮施救状态,
; 汲水过程 仍保持漂浮状态,故浮力始终等于重力,汲水后飞机重力增大 , 浮力同步增大
由阿基米德原理:, 排开水的体积增大
(3)飞机与所载水具有相同的水平速度。投水时: 水因惯性保持原运动状态继续向前,- 需提前投水:在到达着火点正上方之前释放 保证水到达目标时飞机正好位于着火点正上方
(4) AG600载水质量,水的重力为,将这些水提升到飞行最低高度500m需要对水做功,该过程水的质量不变,高度增大,重力势能增大。
【分析】1、压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力;
2、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大
3、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
4、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度;
5、机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比;
6、功的计算:公式为W=Fs。
(1)飞机机翼上凸下平,相同的时间内,机翼上方空气流动的路程大于下方空气流动路程,故机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速,流体在流速大的位置压强小,飞机起飞时机翼下表面的空气流速比上表面的空气流速慢,机翼下表面受到的压强大于上表面受到的压强,下表面受到的压力大于上表面受到的压力,从而形成向上的升力。
(2)[1] AG600在水平匀速飞行过程中,处于平衡状态,其牵引力和空气阻力是一对平衡力。
[2]由浮沉条件可知,AG600降落漂浮在水面施救时,受到的浮力等于飞机的重力。
[3] AG600降落在淡水湖面实施汲水时,此时仍处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,重力增大,所以浮力增大,由可知,机身排开的水的体积增大。
(3)飞机和水一起向前运动,当飞机投水后,水由于惯性保持原来的运动状态继续向前运动,所以飞机应该在到达着火点正上方之前投水。
(4)[1] AG600载水质量
水的重力为
将这些水提升到飞行最低高度500m需要对水做功
[2]这一过程水的质量不变,高度增大,重力势能增大。
1 / 1广东省河源市东源县2024-2025学年八年级下学期7月期末物理试题
1.“掬手为升”是我国古代的计量方法之一,“掬”即为双手捧。如图所示,人双手捧起米所用的力约为(  )
A.0.3N B.3N C.30N D.300N
2.以下过程,人对物体做功的是(  )
A.出手后篮球在空中运动
B.用力拉绳提升重物
C.用力搬石头但没搬动
D.竖直提着滑板沿水平方向前行
3.运动员将足球踢到空中,球在空中运动的过程中,不计空气阻力,其受力的情况是(  )
A.只受重力 B.只受踢力
C.受踢力和重力 D.不受力的作用
4.在玻璃杯中盛满水,用张纸片盖着,再倒过来,杯中的水不会流出来,这是因为(  )
A.纸片太轻 B.杯中水太少
C.纸片粘住了杯子 D.大气压力托住纸片
5.学校禁止中小学生私自下河游泳。有些看似平静的水面下往往暗藏漩涡,若被卷其中可能会出现危险,因为漩涡中心(  )
A.水流速度大,压强大 B.水流速度小,压强小
C.水流速度大,压强小 D.水流速度小,压强大
6.小明制作工件时需要剪开铁皮,图中比较合适的剪刀是(  )
A. B.
C. D.
7.据《齐民要术》记载,汉代赵过发明了种子播种器-耧(lòu)车,如图所示,其耧脚的尖端能轻松挖开泥土,进行播种,提高了播种效率。耧脚设计成尖端,目的是(  )
A.增大压强 B.增大压力 C.减小压力 D.减小压强
8.如题图,小明在公园骑行,以树木为参照物,小明是   的(选填“运动”或“静止”);紧急刹车时小明身体会向前倾,这是由于小明具有   的缘故;小明下车后,自行车对水平地面的压强将   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
9.如图所示,游泳时向后划水,人向前运动,推动人向前运动的力的施力物体是   ,此现象说明力的作用是   ,力的作用效果主要是改变了物体的   。
10.物理学家帕斯卡在一个装满水的密闭木桶上插入一根细长的管子,他站在阳台上向管子灌了几杯水,就把结实的木桶撑破了。这个实验说明液体压强与     (选填“液体深度”或“液体重力”)有关,与容器的形状     (选填“有关”或“无关”),若实验时液面到桶底的竖直高度为5m,则桶底受到水的压强为     Pa。,g=10N/kg)
11.如图用手握住竖直的矿泉水瓶不动,矿泉水瓶重4N,该瓶子受到的摩擦力的大小为    N,方向    ,然后逐渐增大握瓶子的力,则该瓶子受到的摩擦力的大小    (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
12.如图,小明将铁锁用绳子悬挂起来,拉到自己的鼻子附近,松手后铁锁来回摆动。铁锁第一次从最高处摆动到最低点的过程中,    能转化为    能,在整个摆动的过程中,铁锁的机械能    (选填“变大”“变小”或“保持不变”)。
13.某同学在做测量机械效率的实验时,分别用甲、乙、丙三种机械将重2N的物体匀速提升0.6m,记录它们所做的总功如图所示,则甲机械做的有用功为    J,乙机械的额外功为    J,丙机械的机械效率为    。
14.用水煮汤圆时发现,生汤圆放入锅内,由于浮力     (选填“大于”或“小于”)重力而下沉;煮熟的汤圆因其内部受热膨胀,浮力     (选填“增大”或“减小”),汤圆上浮。若一个汤圆的体积约为10cm3,那么它在上浮过程中(未露出水面)所受浮力约为     N。(,g=10N/kg)
15.如图所示,小球漂浮在水面,请在O点画出小球受到的重力G和浮力F的示意图。
16.小丽学习了滑轮的知识后,想利用滑轮组设计一个升降装置,自己把物体吊上楼来,请你画出最省力的绕线方式。
17.如图甲所示是一个压核桃钳子,其中OAB 可以看成是一个杠杆,其简化示意图如图乙所示,O 点是支点,A 点是阻力的作用点,B 点是动力的作用点。请在乙图中画出压核桃时,作用在A 点的阻力F2的阻力臂l2,以及作用在B 点的最小动力F1和动力臂l1。
18.按要求填空:
(1)在“探究杠杆平衡的条件”实验中,实验前,杠杆在如图甲的位置保持静止,此时杠杆处于    (选填“平衡”或“非平衡”)状态;若要使其水平平衡,则应将平衡螺母向    (选填“左”或“右”)移动,实验中让杠杆在水平位置平衡的好处是    ;
(2)调节杠杆平衡后,在图乙的A位置挂4个钩码,则应在B位置挂    个相同的钩码,才能使杠杆在水平位置平衡,平衡时满足    (用文字表述);根据这一次实验数据,小明立即分析得出杠杆的平衡条件,他这种做法的不足是    。
19.小刚注意到很多公共场所都有类似图甲的提示牌。他想:摩擦力的大小与接触面的潮湿程度有什么关系呢?为了探究这一问题,他找来长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计和喷雾器,设计如图乙的实验装置。
(1)为了测出鞋子与地板砖间滑动摩擦力的大小,小刚把长条形地板砖放在水平桌面上,用弹簧测力计水平向右拉动鞋子时应该   (选填“快速”或“慢速”)拉,且拉着鞋子在地板砖上做   运动,根据二力平衡条件可知,此时弹簧测力计的示数   (选填“大于”“等于”或“小于”)滑动摩擦力的大小,滑动摩擦力的方向是   ;
(2)小刚用喷雾器向地板砖表面均匀喷雾改变地板砖的潮湿程度,通过实验得到表中的数据。
喷雾次数 0 2 4 6 8 10 12
摩擦力f/N 3.2 3.6 4.0 3.0 2.8 2.6 2.5
小刚分析数据得出结论:在其他条件不变时,摩擦力的大小随接触面潮湿程度的变化规律是   ;
(3)图甲的提示牌中,人可能因地面潮湿而摔倒,从物理学知识分析原因可能是:   ;
(4)请列举一个通过增大接触面潮湿程度使摩擦力增大的例子:   。
20.探究浮力的大小与排开的液体所受重力的关系。
(1)图乙中弹簧测力计的分度值是    N,小石块的重力为    N;
(2)石块受到的浮力大小为    N,石块排开的水所受的重力可由    两个步骤测出;
(3)分析数据可知:F浮    G排(选填“>”“<”或“=”);
(4)[实验误差分析]以下情况会影响实验结论的是(  )(选填字母);
A.水面未到达溢水杯的溢水口 B.物体未全部浸入水中
(5)[实验方案分析]为了得到更普遍的结论,可进行的操作是    。
21.某工地一台1.6×104kg的推土机,它与地面接触的总面积为4m2(g取10N/kg)。求:
(1)推土机所受的重力;
(2)推土机静止在水平地面时对地面的压强。
22.一艘货轮在长江某河段行驶,100s内匀速通过400m的路程,其牵引力为5×105N,求:
(1)货轮行驶的速度;
(2)牵引力做的功;
(3)牵引力的功率。
23.为了探究汽车的动能跟哪些因素有关,小明设计了图1的模拟实验装置,将小钢球从高度为H的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一木块在水平面向前移动一段距离s后停下,先后完成甲、乙、丙所示的三组实验。
(1)实验中探究的动能是指(  )(选填字母);
A.钢球撞击木块时的动能
B.钢球撞击木块后的动能
C.木块被钢球撞击后的动能
(2)实验中通过观察    的大小来判断动能的大小(选填“高度H”或“距离s”);
(3)分析比较甲和乙两组实验可得,物体质量相同时,速度越大,动能越    ;
(4)分析比较    两组实验可得,物体速度相同时,质量越大,动能越大;
(5)若本实验中水平面绝对光滑,则    (选填“能”或“不能”)得出正确结论;
(6)综合上述可知,如图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定不同的最高    。
24.某科技小组利用塑料瓶、打气筒、橡皮塞、水等制作了水火箭,如题图甲,制作好后,在塑料水瓶中装入适量的水,在尾部塞好橡皮塞后放在发射架上,用打气筒向瓶内打气,当瓶内水面上方气压达到一定程度时,高压气体将水和橡皮塞从瓶口冲出,水火箭向下喷水,水火箭飞向远处。
(1)高压气体将水和橡皮塞冲出,水火箭向下喷水,水火箭飞向高空,瓶身用的是密度较小的塑料瓶,目的是减小水火箭的    ,使其惯性较小,容易飞出;锥形箭尖的设计,是为了减小飞行中的    (选填“动力”或“阻力”);
(2)水火箭成功飞出后,科技小组想让水火箭飞得更远,于是提出了问题:水火箭飞行的距离与什么因素有关呢?他们猜想可能与发射的角度有关。你认为影响因素可能还有    (写出一点即可);
(3)科技小组继续探究水火箭飞行的距离与发射角度的关系:
①为了排除其他因素的影响,他们需要控制其他因素不变,改变    ,然后进行实验探究;
②科技小组根据记录的实验数据作出如图乙所示的图像,由图像可知,随着发射角度的增大,水火箭的飞行距离    。
25.阅读下面短文,回答有关问题。
会“游”的飞机、会“飞”的船
“鲲龙”AG600是我国自主研制的首款大型灭火、水上救援水陆两栖飞机,实现了水陆两栖全能。该机设计、制造等核心技术拥有完全自主知识产权,全机主要系统国产化率达到100%,是创新型国家建设的标志性工程之一;其最大起飞质量为53.5吨,机体总长36.9米,翼展38.8米,最大巡航速度460km/h,其有两大核心优势:
一是“灭火能手”。AG600具有出动迅速、到达灭火区域速度快、小时投水量大、灭火效率高、覆盖范围广等诸多优点,可快速到达火灾地点,及早扑灭火源,是一种十分理想的灭火工具。其最大载水量为12吨,20秒内可一次汲水12吨,飞行最低高度为300m,单次投水救火面积可达4000余平方米,可单次齐投12吨水,也可以分批次投水;并可为被困人员和其他灭火人员及灭火机械开辟进出火区的安全通道;
二是远海“救护高手”。AG600飞机能够像船一样在水面滑行、起飞降落,在2米高海浪的复杂气象条件下实施水面救援行动,水上应急救援一次可救护50名遇险人员,是开展中远海距离水上救援工作的重要设备;
(1)飞机起飞时机翼下表面的空气流速比上表面的空气流速    (选填“快”或“慢”),从而形成向上的升力;
(2)AG600在水平匀速飞行过程中,其牵引力和空气阻力是一对    (选填“平衡力”或“相互作用力”);AG600降落漂浮在水面施救时,受到的浮力    飞机的重力(选填“大于”、“等于”或“小于”);AG600降落在淡水湖面实施汲水时,机身排开的水的体积    (选填“增大”、“不变”或“减小”);
(3)在AG600飞机执行森林灭火的投水任务中,飞机应该在到达着火点    投水,才能使投放的水落在着火点上(选填“正上方”、“正上方之前”或“正上方之后”);
(4)若AG600在某次任务中汲水10t,并把这些水提升到500m的飞行高度需要对水做功   J,这一过程水的重力势能    (选填“增大”、“减小”或“不变”),取g=10N/kg。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】人双手捧起的米的质量约为:,米的重力:,故B正确,ACD错误。
故选B,
【分析】重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心,公式为G=mg。
2.【答案】B
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.出手后篮球在空中运动时,人对篮球没有作用力,所以人对篮球不做功,故A不符合题意;
B.用力拉绳提升重物,物体沿着力的方向向上移动了一段距离,所以人对物体做功了,故B符合题意;
C.用力搬石头,石头没有被搬动,石头在拉力的方向上没有移动距离,所以人对石头没有做功,故C不符合题意;
D.人对滑板的拉力向上,滑板并在拉力的方向上没有移动距离,所以人对滑板没有做功,故D不符合题意。
故选B。
【分析】是否做功的判断:人对物体有力,且物体沿着力的方向上产生了位移。
3.【答案】A
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】A、在不计空气阻力时,足球只受到重力作用;A符合题意;
B、足球在空中由于惯性继续飞行,不受踢力;B不符合题意;
C、在足球接触脚的瞬间,足球受到脚的踢力,而在空中飞行时,不再受踢力;C不符合题意;
D、在地球表面的物体都受到由于地球吸引而产生重力;D不符合题意;
故答案为:A
【分析】空中的运动的物体一定受到重力的作用.
4.【答案】D
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】杯内无气体,没有大气压,杯内外产生了压强差,外界大气对纸产生了向上的压力,托住了纸片,不下落,D符合题意。
故选D。
【分析】覆杯实验中,受到大气压的作用,液体不流出。
5.【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】在流体中,流速大的位置压强小。有些看似平静的水面下往往暗藏漩涡,旋涡中心流速快,压强小,而远处水流速度小,压强大,在压强差的作用下,水性不好的人容易被压向旋涡中心而发生溺水事故,所以禁止中小学生私自下河游泳。ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
6.【答案】A
【知识点】杠杆的分类;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】剪刀是一种由两个杠杆组成的特殊工具,根据杠杆原理可分为省力杠杆和费力杠杆。省力杠杆的特点是动力臂大于阻力臂,能够省力但费距离;而费力杠杆则是动力臂小于阻力臂,虽然费力但能省距离。
ACD.选项A、C、D所示的剪刀在使用时动力臂均大于阻力臂,属于省力杠杆。其中,剪铁皮需要较大力量,虽然C、D也能省力,但由于它们的动力臂相对较短,省力效果不如A明显。因此选择柄部较长的剪刀A更合适,故A符合题意,CD不符合题意;
B.选项B所示的剪刀在使用时动力臂小于阻力臂,属于典型的费力杠杆,故B不符合题意。
故选A。
【分析】省力杠杆:动力臂较长,所以动力较小,常见的例子有羊角锤、核桃夹;费力杠杆:动力臂较短,动力较大,常见的例子有镊子、筷子等,等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆,常见的例子有:天平。
7.【答案】A
【知识点】增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】耧脚的尖端设计是为了在压力保持不变的情况下,通过减小受力面积来增大压强。故选项A符合题意,B、C、D与题意不符。
故选A。
【分析】压强的计算公式:,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积。
8.【答案】运动;惯性;变小
【知识点】惯性及其现象;压强的大小及其计算;参照物及其选择
【解析】【解答】(1)如图,小明在公园骑行,以树木为参照物,他的位置发生了改变,因此小明是运动的。
(2)紧急刹车时小明身体会向前倾,这是由于小明具有惯性的缘故;
(3)小明下车后,自行车对水平地面的压力减小,受力面积不变,由可知,自行车对水平地面的压强将变小。
【分析】(1)根据参照物的知识分析;
(2)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(3)小明下车后分析对地面的压力变化,再根据分析自行车对地面的压强变化。
9.【答案】水;相互的;运动状态
【知识点】力的概念及单位;力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】游泳时,手和脚向后划水,给水向后有力,物体间力的作用是相互的,水给手和脚向前的力,人会向前运动,则使人前进的施力物体是水;人受力向前运动,是力改变了人的运动状态。
【分析】物体间力的作用是相互的;力可以改变物体的运动状态。
10.【答案】液体深度;无关;
【知识点】液体压强的特点;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】由于使用的是细管,当倒入几杯水后,细管内水位会显著上升。根据液体压强原理,压强随深度增加而增大。该实验证实了液体压强取决于液体的深度,而与容器的形状无关。
由压强公式计算可得,桶底所受水压为
【分析】压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
11.【答案】4;竖直向上;不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】瓶子处于静止状态,属于平衡状态,此时重力和摩擦力构成一对平衡力,两者大小相等、方向相反。因此摩擦力的大小为4N,方向竖直向上。
当增大对瓶子的压力时,瓶子仍保持静止。在竖直方向上,瓶子受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,这两个力保持平衡且大小相等。由于重力不变,所以瓶子受到的摩擦力大小也保持不变。
【分析】力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,所以只要瓶子保持静止,重力等于摩擦力。
12.【答案】重力势;动;变小
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】铁锁从最高点第一次摆动到最低点的过程中,其运动状态和能量转化情况如下: 动能变化:铁锁的速度逐渐增大,动能随之增加。 势能变化:铁锁的高度不断降低,重力势能逐渐减小。减少的重力势能主要转化为动能。但由于存在空气阻力,部分机械能会转化为内能(热能),导致机械能总量减少。综上,此过程满足能量守恒,但机械能不守恒(减少)。
【分析】机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比;只要物体受到摩擦力,机械能不守恒。
13.【答案】1.2;1.8;80%
【知识点】机械效率的计算;有用功和额外功
【解析】【解答】机械所做有用功为物体克服重力做功,即,乙机械的总功W乙=3J,所以额外功为,丙机械的总功W丙=1.5J,结合效率公式可知机械效率为。
【分析】功的计算:总功为W=Fs,总功包括两部分,有用功和额外功,其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh,额外功的计算包括总功和有用功的差,也可以根据功的定义W=Fs计算,机械效率:。
14.【答案】小于;增大;0.1
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】生汤圆放入锅中时,由于体积较小,排开水的体积小,根据浮力公式,此时浮力小于汤圆的重力,因此会下沉。煮熟的汤圆由于受热膨胀,体积增大,排开水的体积 也随之增加。根据浮力公式计算:
【分析】汤圆从生到熟的过程中,体积变化导致浮力变化是浮沉现象的关键。当浮力大于重力时,汤圆就会上浮。
15.【答案】
【知识点】重力示意图;浮力的示意图
【解析】【解答】小球漂浮在水面上时,受到两个力的作用:竖直向下的重力和竖直向上的浮力。根据物体的浮沉条件,当物体处于漂浮状态时,浮力大小等于重力大小。因此,在受力示意图中,表示浮力和重力的两条线段长度应相等,且两个力的作用点都位于小球的重心位置。具体图示如下:
【分析】1、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度;
2、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心,公式为G=mg。浮力的方向竖直向上,作用于物体重心。
16.【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】要使滑轮组达到最省力的效果,需要尽可能增加承担物重的绳子段数。根据题目描述,该滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成,最多可以形成3股绳子。因此,正确的绕线方法是将绳子固定在动滑轮上方的挂钩上,然后依次向外缠绕。具体绕线方式如下图所示:
【分析】滑轮组连线的原则:遵循一定一动,需要省力,则需要绕过动滑轮的绳子数多,需要改变力的最终的绳子应该缠绕在定滑轮上。
17.【答案】
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】在A点处,阻力F2表现为核桃对杠杆产生的向上支持力。为了确定阻力臂l2,需要先将F2的作用线反向延长,然后从支点O向该延长线作垂线,这段垂线段的长度即为阻力臂l2。对于B点的最小动力F1,其对应的最大动力臂是连接支点O和B点的线段OB,因此动力臂l1等于OB的长度。根据杠杆平衡条件,动力F1的方向应垂直于OB向下。具体图示如下:
【分析】杠杆的平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂,所以最大动力臂对应最小动力,题目最大动力臂为OB,动力和动力臂相互垂直,据此作图;
力臂的画法:力臂是支点和力的作用线的垂线段。
18.【答案】(1)平衡;左;便于测量力臂
(2)2;F1l1=F2l2;仅凭一次实验数据得出结论具有偶然性,不能反映普遍规律。正确的做法是进行多次实验,通过分析多组数据总结规律。因此小明仅根据一次实验就得出杠杆平衡条件的做法是不严谨的。
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)杠杆静止时即处于平衡状态,图甲中杠杆保持静止,因此此时杠杆处于平衡状态。
观察图甲可知,杠杆右端下沉,说明右端较重。要使杠杆水平平衡,应将平衡螺母向左调节。
实验中将杠杆调至水平位置平衡的目的是使力臂与杠杆重合,这样可以直接从杠杆上读取力臂数值,便于测量。
(2)设单个钩码重力为,杠杆每格长度为。根据杠杆平衡条件,解得,即在B处需挂2个钩码才能使杠杆水平平衡。
杠杆平衡条件表达式为,表示动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积。
仅凭一次实验数据得出结论具有偶然性,不能反映普遍规律。正确的做法是进行多次实验,通过分析多组数据总结规律。因此小明仅根据一次实验就得出杠杆平衡条件的做法是不严谨的。
【分析】1、 探究杠杆平衡的条件 ,原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂,首先对杠杆进行调平:调平原理为动力×动力臂=阻力×阻力臂,当指针偏左表明左侧较重,所以需要增加右侧力和力臂;调平的原因为:减小杠杆自重对杠杆平衡试验的影响;
2、其次不断改变钩码重力以及钩码的位置,记录多组试验数据,分析动力、动力臂、阻力、阻力臂的大小关系;其中动力大于阻力此时杠杆为费力杠杆,反之属于在省力杠杆;
3、最后,使用弹簧测力计对杠杆的平衡进行动态分析,改变拉力的方向,实质为改变动力臂的大小,动力臂变小,则动力变大;
4、试验的正确操作步骤:提出问题、作出假设、设计实验,进行试验、得出结论,为了得出准确结论,要进行多次实验确保实验结论的正确性和普遍性。
(1)[1]杠杆静止时就处于平衡状态,图甲中杠杆保持静止,所以此时杠杆处于平衡状态。
[2]由图可知,杠杆右端下沉,表明右端要重一些,若要使其水平平衡,应将平衡螺母向左移动。
[3]实验中让杠杆在水平位置平衡,此时力臂与杠杆重合,便于直接从杠杆上读出力臂的大小。
(2)[1]设每个钩码重力为G,杠杆上每小格长度为L。根据杠杆平衡条件可得4G×3L=nG×4L
解得n=2,即应在B位置挂2个相同的钩码,才能使杠杆在水平位置平衡。
[2]杠杆的平衡条件为动力×动力臂=阻力×阻力臂,则此时平衡时满足:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1l1=F2l2。
[3]一次实验得到的结论具有偶然性,不能代表普遍规律,应该多次实验,寻找普遍规律。故小明仅根据这一次数据就立即分析得出杠杆的平衡条件,这种做法是不足的。
19.【答案】(1)慢速;匀速直线;等于;水平向左
(2)先增大后减小
(3)人在潮湿地面容易摔倒的原因是:当压力一定时,地面上的水会在接触面形成润滑水膜,导致摩擦力显著减小。
(4)翻页时蘸唾液的操作原理是:通过增加手部与纸张接触面的潮湿程度来增大摩擦力,从而更有效地分开纸张。
【知识点】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)鞋子在水平桌面上做匀速直线运动时,应缓慢拉动鞋子,这样更容易保持匀速状态。根据二力平衡原理,鞋子在水平方向所受的拉力与滑动摩擦力大小相等、方向相反。
由于鞋子相对于桌面向右运动,因此它受到的滑动摩擦力方向为水平向左。
(2)通过分析实验数据可以发现,当其他条件保持不变时,随着喷雾次数的增加,摩擦力呈现先增大后减小的变化趋势。这说明摩擦力大小与接触面潮湿程度的关系是非单调的。
(3)人在潮湿地面容易摔倒的原因是:当压力一定时,地面上的水会在接触面形成润滑水膜,导致摩擦力显著减小。
(4)翻页时蘸唾液的操作原理是:通过增加手部与纸张接触面的潮湿程度来增大摩擦力,从而更有效地分开纸张。
【分析】力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,所以拉力等于摩擦力;
摩擦力的方向:和物体运动方向相反,作用于物体重心;
滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
(1)[1][2][3]鞋子在水平面上进行匀速直线运动,应该慢速拉动鞋子,这样更容易实现匀速直线运动。根据二力平衡条件可知,鞋子在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等。
[4]鞋子相对桌面向右运动,故鞋子受到滑动摩擦力的方向水平向左。
(2)分析表中数据可知,在其他条件不变时,喷雾次数增加,潮湿程度增加,摩擦力先变大后变小,故摩擦力的大小随接触面潮湿程度的增大先增大后减小。
(3)人因地面潮湿而会摔倒,是因为在压力一定时,地面有水,使接触面形成了水膜,摩擦力减小。
(4)数作业本的页数时,往手上蘸唾液是通过增大接触面潮湿程度增大摩擦力。
20.【答案】(1)0.2;3.6
(2)1.2;甲和丁
(3)=
(4)A
(5)换用不同的液体和不同的物体重复实验
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】(1)弹簧测力计的分度值为0.2N,图乙中测小石块重力时指针指向3.6N,故小石块重力G=3.6N。
(2)结合称重法计算可知石块受到的浮力大小为,排开的水重力,所以需要通过测空桶重力和测桶与排开水总重力这两个步骤甲和丁测出。
(3)同(2)原理分析石块受到的浮力大小为石块排开的水所受的重力;
(4)A. 水面未达溢水口会导致排开水的重力G排测量值偏小(因部分水未溢出),而浮力F浮测量准确,造成F浮≠G排,影响阿基米德原理验证,故A正确;
B. 物体未完全浸没时,仍满足F浮=G排(仅排开液体体积减小),不影响结论普适性,故B错误。
故选A。
(5)为获得普遍结论应:
① 更换不同液体(如盐水、酒精等)
② 选用不同物体进行多次实验
③ 避免实验的偶然性,确保结论的广泛适用性。
【分析】1、弹簧测力计:使用前弹簧测力计竖直调零,分度值为0.2N,重力方向竖直向下,据图读数,对钩码的拉力与弹簧测力计的弹簧轴线一致;
2、试验的正确操作步骤:提出问题、作出假设、设计实验,进行试验、得出结论,为了得出准确结论,要进行多次实验确保实验结论的正确性和普遍性;
3、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力,
4、排开水重力的计算:要通过测空桶重力和测桶与排开水总重力,进而求差;
5、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力。
(1)[1][2]通常实验中使用的弹簧测力计,1N之间有5个小格,即分度值为0.2N;图乙中弹簧测力计测小石块重力时,指针指向3.6N处,因此小石块的重力为3.6N。
(2)[1]石块受到的浮力大小为
[2]石块排开的水所受的重力
因此需要通过测空桶重力和测桶与排开水总重力这两个步骤甲和丁测出。
(3)石块受到的浮力大小为
石块排开的水所受的重力
即F浮=G排。
(4)A.水面未到达溢水杯的溢水口,石块浸入时排开的水无法全部溢出,导致测得的G排偏小,而F浮测量准确,会使F浮≠G排,影响结论;
B.物体未全部浸入水中,此时浮力仍等于排开液体的重力,只是排开体积较小,不影响结论的普遍性。
故选A。
(5)得到普遍结论的操作为避免实验的偶然性,需换用不同的液体(如盐水、酒精)和不同的物体重复实验,以得到更普遍的结论。
21.【答案】(1)解:推土机所受的重力为。
(2)解:推土机静止在水平地面时对地面的压力等于自身的重力,即
则推土机静止在水平地面时对地面的压强为。
【知识点】重力及其大小的计算;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据重力公式计算可知推土机所受的重力;
(2)推土机静止在水平地面时对地面的压力等于自身的重力,结合压强公式计算推土机静止在水平地面时对地面的压强。
(1)推土机所受的重力为
(2)推土机静止在水平地面时对地面的压力等于自身的重力,即
则推土机静止在水平地面时对地面的压强为
22.【答案】(1)解:货轮的速度。
(2)解:牵引力做的功W=Fs=5×105N×400m=2×108J。
(3)解:牵引力的功率。
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)结合速度公式计算货轮的速度;
(2)根据W=Fs计算牵引力做的功;
(3)结合功率公式计算牵引力的功率。
(1)货轮的速度
(2)牵引力做的功W=Fs=5×105N×400m=2×108J
(3)牵引力的功率
23.【答案】(1)A
(2)距离s
(3)大
(4)甲和丙
(5)不能
(6)速度
【知识点】探究影响物体动能大小的因素;物体运动状态的变化
【解析】【解答】(1)实验中研究的动能特指钢球即将撞击木块瞬间的动能,因此选项A正确,B、C错误。
故选A。
(2)实验通过让金属球从斜槽固定高度自由释放,木块被撞击后滑行距离s越大,表明金属球撞击时的动能越大。因此,实验中通过测量木块移动距离s来间接反映动能大小。
(3)对比甲、乙两组实验数据可得结论:质量相同的物体,运动速度越大,其动能越大。
(4)对比甲、丙两组实验数据表明:运动速度相同的物体,质量越大,其动能越大。
(5)若水平面完全光滑无摩擦,小球撞击木块后将保持匀速直线运动状态,无法通过木块移动距离比较动能大小,导致实验无法达到探究目的。
(6)质量较大的车辆需要限制更低速度才能保持相同动能。图2交通标志牌正是通过差异化限速来实现这一安全要求。
【分析】1、转换法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如实验中通过测量木块移动距离s来间接反映小球动能大小;
2、机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比;所以交通会限制汽车的质量和速度。
3、水平面无摩擦,则小球做匀速直线运动,不会停下,不能通过转换法判识动能大小;
(1)实验中探究的动能是指钢球即将撞击木块时的动能,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(2)由题意可知,实验中让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下,木块被撞击得越远,说明金属球到达水平面时的动能就越大,所以实验中通过观察距离s的大小来判断动能的大小。
(3)分析比较甲和乙两组实验,钢球质量相同,高度不同,速度不同,可得物体质量相同时,速度越大,动能越大。
(4)分析比较甲和丙两组实验,钢球质量不同,高度相同,速度相同,可得物体速度相同时,质量越大,动能越大。
(5)若水平面绝对光滑,小球在水平面上不受阻力,小球将做匀速直线运动,不能达到探究目的。
(6)因为动能与物体的质量和速度有关,在相同的路段,质量大的车,要求速度要小些,如图2所示的交通标志牌就是交通管理部门对不同车型设定不同的最高速度。
24.【答案】(1)质量;阻力
(2)水火箭内水的质量
(3)发射角度;先变大后变小
【知识点】力的作用效果;惯性及其现象;控制变量法与探究性实验方案;制作水火箭模型
【解析】【解答】(1)惯性仅与质量相关,瓶身采用密度较低的塑料材质,目的是降低水火箭的整体质量,从而减小其惯性,使其更容易发射升空。
锥形箭尖的流线型设计,有效减少了飞行过程中的空气阻力,有助于提升水火箭的飞行高度。
(2)力的作用可以改变物体的运动状态,水火箭的飞行距离还可能受到内部水量和瓶内气压等因素的影响。
(3)在研究水火箭飞行距离与发射角度的关系时,需保持其他变量恒定,仅改变发射角度进行对比实验,以确保实验结果的准确性。
根据图乙数据可知,水火箭的飞行距离随发射角度的增加呈现先上升后下降的趋势。
【分析】1、惯性是物体的基本属性,只有物体重力有关,当物体速度发生变化时,由于惯性物体保持原来运动状态的属性,利用惯性的实例:运动员助跑起跳,乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害,惯性不是力,不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述
2、力的作用效果:力会使物体的运动状态和物体形状发生改变;
3、控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,在研究单一变量对试验结果的影响时,要保持非研究因素的相同,在研究水火箭飞行距离与发射角度的关系时,需保持其他变量恒定,仅改变发射角度进行对比实验。
(1)[1]惯性只跟质量有关,瓶身用的是密度较小的塑料瓶,目的是减小水火箭的质量,使其惯性较小,容易飞出。
[2]锥形箭尖的设计,是为了减小飞行中的空气阻力,使水火箭飞得更高。
(2)力可以改变物体的运动状态,水火箭飞行的距离还可能与水火箭内水的质量、瓶内气压等因素有关。
(3)[1]探究水火箭飞行的距离与发射角度的关系,为了排除其他因素的影响,他们需要控制其他因素不变,改变发射角度,然后进行实验探究。
[2]由图乙中信息得,随着发射角度的增大,水火箭的飞行距离先变大后变小。
25.【答案】(1)慢
(2)平衡力;等于;增大
(3)正上方之前
(4)5×107;增大
【知识点】势能的影响因素;二力平衡的条件及其应用;流体压强与流速的关系;物体的浮沉条件及其应用;功的计算及应用
【解析】【解答】 (1)飞机机翼采用上凸下平的形状设计,使得相同时间内,机翼上方空气流动的路程比下方更长。 上方空气流速 > 下方空气流速, 流体在流速大的位置压强小,所以 机翼下表面空气流速较慢 压强较大, 机翼上表面空气流速较快,导致压强较小,产生向上的升力
(2) 水平匀速飞行,飞机处于平衡状态,牵引力与空气阻力构成一对平衡力; 漂浮施救状态,
; 汲水过程 仍保持漂浮状态,故浮力始终等于重力,汲水后飞机重力增大 , 浮力同步增大
由阿基米德原理:, 排开水的体积增大
(3)飞机与所载水具有相同的水平速度。投水时: 水因惯性保持原运动状态继续向前,- 需提前投水:在到达着火点正上方之前释放 保证水到达目标时飞机正好位于着火点正上方
(4) AG600载水质量,水的重力为,将这些水提升到飞行最低高度500m需要对水做功,该过程水的质量不变,高度增大,重力势能增大。
【分析】1、压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力;
2、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大
3、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
4、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度;
5、机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比;
6、功的计算:公式为W=Fs。
(1)飞机机翼上凸下平,相同的时间内,机翼上方空气流动的路程大于下方空气流动路程,故机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速,流体在流速大的位置压强小,飞机起飞时机翼下表面的空气流速比上表面的空气流速慢,机翼下表面受到的压强大于上表面受到的压强,下表面受到的压力大于上表面受到的压力,从而形成向上的升力。
(2)[1] AG600在水平匀速飞行过程中,处于平衡状态,其牵引力和空气阻力是一对平衡力。
[2]由浮沉条件可知,AG600降落漂浮在水面施救时,受到的浮力等于飞机的重力。
[3] AG600降落在淡水湖面实施汲水时,此时仍处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,重力增大,所以浮力增大,由可知,机身排开的水的体积增大。
(3)飞机和水一起向前运动,当飞机投水后,水由于惯性保持原来的运动状态继续向前运动,所以飞机应该在到达着火点正上方之前投水。
(4)[1] AG600载水质量
水的重力为
将这些水提升到飞行最低高度500m需要对水做功
[2]这一过程水的质量不变,高度增大,重力势能增大。
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