【精品解析】天津市河西区2024-2025学年八年级下学期期末物理试题

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天津市河西区2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意)
1.日常生活中,惯性现象既有利,也有弊。以下属于利用惯性“有利”一面的是(  )
A.高速路上汽车限速行驶 B.跳远运动员跳远时助跑
C.驾驶汽车需系好安全带 D.赛车在转弯时滑出赛道
【答案】B
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.高速公路上汽车限速行驶,是为了避免车速太快时,车辆由于惯性难以刹车造成碰撞事故,故A不符合题意;
B.跳远运动员起跳前要助跑,目的是增大起跳前的初速度,然后由于惯性还会继续向前运动,从而跳的更远,利用了惯性有利的一面,故B符合题意;
C.汽车紧急刹车或减速时,由于惯性,人会向前运动,可能发生碰撞事故,而汽车行驶时系安全带,可以提供向后的拉力减小伤害,故C不符合题意;
D.赛车在转弯时,由于惯性会保持原来的运动方向,则赛车会偏离赛道,这里的惯性是有害的,故D不符合题意。
故选B。
【分析】物体是保持运动状态不变的性质,据此分析判断即可。
2.如图所示,一大块山石滑落到公路上,为消除安全隐患,热心的众人用撬棒将山石撬离公路。这些撬棒在使用过程中(  )
A.省力但费距离 B.费力且费距离
C.省力且省距离 D.费力但省距离
【答案】A
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】根据图片可知,使用撬棒时,它与地面的接触点为支点,大石头施加阻力,手施加动力。此时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,但费距离,故A符合题意,BCD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即可。
3.如图所示,叉车先把重物缓慢举高1m,然后又沿水平方向缓慢移动2m。整个过程中,叉车对重物的做功情况是(  )
A.举高过程做了功,水平移动过程做了功
B.举高过程不做功,水平移动过程不做功
C.举高过程做了功,水平移动过程不做功
D.举高过程不做功,水平移动过程做了功
【答案】C
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】 叉车先把重物缓慢举高1m的过程中,叉车对重物的支持力向上,且在支持力的方向上移动了距离,则举高过程做了功;
沿水平方向缓慢移动2m时, 支持力的方向仍然竖直向上,但是没有在支持力的方向上移动距离,则水平移动的过程中不做功,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】做功的要素:作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。
4.如图所示,旗杆顶端装有定滑轮,升旗时旗手向下拉绳子,国旗冉冉升起。下列说法正确的是(  )
A.旗手对绳端的拉力小于国旗的重力
B.旗手对绳端的拉力等于国旗重力的一半
C.国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动的距离
D.国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半
【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】AB.根据图片可知,旗杆顶端的滑轮固定不同,则为定滑轮。定滑轮不能省力,考虑滑轮与绳之间存在摩擦力,旗手对绳端的拉力大于国旗的重力,故AB错误;
CD.定滑轮不省距离也不费距离,因此国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动的距离,故C正确,D错误。
故选C。
【分析】固定不动的滑轮为定滑轮,定滑轮不省力不费力,不省距离也不费距离,据此分析判断。
5.如图所示,冰壶比赛是一项集技巧与智慧于一体的体育运动,被誉为冰上的“国际象棋”。下列关于冰壶比赛中的做法,目的是为了减小摩擦的是(  )
A.“刷冰”运动员戴有防滑手套
B.“刷冰”运动员紧紧握住冰壶杆
C.运动员蹬冰脚的鞋底是由橡胶制成
D.在冰壶比赛中,运动员不断擦拭冰面
【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.防滑手套表面比较粗糙,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A不符合题意;
B.运动员紧紧握住冰壶杆,是在粗糙程度相同的条件下通过增大压力来增大摩擦力,故B不符合题意;
C.运动员蹬冰脚的鞋底为人提供动力,由橡胶制成,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C不符合题意;
D.运动员不断擦拭冰面,则接触面上会产生一层水膜,是通过减小冰面的粗糙程度来减小摩擦力,故D符合题意。
故选D。
【分析】减小摩擦的方法:减小压力、减小接触面的粗糙程度、改变接触面,变滑动为滚动。
6.如图,晓程同学学习了“大气压强”后,自制了一个气压计。下列说法正确的是(  )
A.玻璃管中液柱静止时,瓶内气压等于大气压
B.玻璃管中液柱静止时,瓶内气压小于大气压
C.为提高气压计测量精度,可选用更粗的玻璃管
D.带着它在登山的过程中,玻璃管中液柱会逐渐上升
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;液体压强的特点;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】AB.玻璃管中液柱静止时,根据平衡力的知识可知,瓶内气压等于大气压加上玻璃管内液体产生的压强,即p内=p水柱+p大气,因此瓶内气压大于大气压强,故A错误;
C.在实验中,通过液柱上升的高度变化确定气压的变化。由可知,测量的精确度与选用更粗的玻璃管无关,则改变玻璃管的粗细不能提高气压计测量精度,故C错误;
D.带着它在登山的过程中,外界的大气压减小,根据p内=p水柱+p大气可知,玻璃管内水柱压强增大,则玻璃管中液柱会逐渐上升,故D正确。
故选D。
【分析】ABD.根据内=p水柱+p大气和大气压强随高度的变化规律分析判断;
C.由可知,测量的精确度与选用更粗的玻璃管无关,据此分析判断。
7.如图所示,2025年5月3日,陈芋汐在跳水世界杯女子10米台的比赛中,以出色的成绩获得冠军。她在空中加速下落的过程中(  )
A.动能不变 B.动能变大
C.重力势能变大 D.机械能变大
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】 陈芋汐在空中加速下落的过程中,质量不变,速度变大,动能变大;高度变小,则重力势能变小。由于不断与空气摩擦,则有一部分机械能转化为内能,因此她的机械能变小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,根据机械能与内能的转化分析机械能的变化。
8.如图是055型驱逐舰,它是我国未来海军的中坚力量,是目前全球最大的水面“战斗机”。该舰满载时,排水量约12000t,吃水深度。已知,下列说法正确的是(  )(g取10N/kg)
A.发射导弹后,驱逐舰会下沉一些
B.该驱逐舰满载时,所受浮力约为
C.该驱逐舰吃水深度越深,舰底受到水的压强越小
D.驱逐舰从河里航行到海里的过程中,排开水的体积变小
【答案】D
【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. 根据题意可知,驱逐舰始终在海面上处于漂浮状态,那么它受到的浮力等于它的总重力。发射导弹后,驱逐舰的总重减小,则受到的浮力也减小。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它排开水的体积减小,会上浮一些,故A错误;
B. 根据题意可知,该驱逐舰的排水量为12000t,则该驱逐舰满载时所受浮力约为,
故B错误;
C. 根据液体压强公式可知,该驱逐舰吃水深度越深,舰底受到水的压强越大,故C错误;
D. 驱逐舰从河里航行到海里的过程中,它始终处于漂浮状态,则它是受到的浮力不变。已知河水密度小于海水密度,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,则它排开水的体积变小,故D正确。
故选D。
【分析】AD.根据物体的漂浮条件和阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析驱逐舰排开水的体积变化;
B.根据阿基米德原理计算满载时驱逐舰受到的浮力;
C.根据液体压强公式分析舰底受到水的压强变化。
9.如图所示,关于物体的受力示意图分析正确的是(  )
A.沿粗糙斜面上滑的小球
B.悬浮在水中的小球
C.静止在墙角处的小球
D.摆动到最高点的小球
【答案】C
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;摩擦力的示意图;浮力的示意图
【解析】【解答】A.当小球沿粗糙斜面上滑时,摩擦力方向与运动方向相反,即摩擦力方向沿斜面向下,故A错误;
B.悬浮在水中的小球处于平衡状态,即竖直向下的重力和竖直向上的浮力大小相等,故B错误;
C.静止在墙角处的小球,受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力,即二者大小相等。由于墙壁是竖直的,地面是水平的,则小球和墙壁之间没有挤压作用,因此它在水平方向不受力,故C正确;
D.小球摆动到最高点,受到的拉力沿绳子向上,故D错误。
故选C。
【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。
10.攀岩是一项挑战自然、超越自我的惊险运动。一位攀岩者登上相当于我们从一楼走到四楼高的峭壁。在他攀岩过程中,克服自身重力做的功最接近(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】重力及其大小的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】根据生活经验可知,攀岩者的质量大约为m=65kg,
则它的重力为G=mg=65kg×10N/kg=650N;
一层楼的高度大约3m,则从一楼到四楼的高度大约为10m左右,
在此过程中克服自身重力做的功W=Gh=650N×10m=6500J,
故B正确,ACD错误。
故选B。
【分析】首先估测攀岩者的质量,根据G=mg估算它的重力。估测一楼到四楼的高度,最后根据W=Gh计算克服重力做功大小。
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分。每小题给出的四个选项中,均有多个选项符合题意,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,不选或选错的得0分)
11.在图所示的实验情景中,小球受到平衡力作用的是(  )
A.在空中自由下落的小球
B.在水中匀速下沉的小球
C.静止在金属片上的小球
D.沿斜面滚下的小球
【答案】B,C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断
【解析】【解答】A.当小球在空中自由下落时做加速运动,即运动状态不断改变,那么处于非平衡状态,受非平衡力作用,故A不符合题意;
B.小球在水中匀速下沉时,处于平衡状态,受平衡力作用,故B符合题意;
C.小球静止在金属片上时处于平衡状态,受平衡力作用,故C符合题意;
D.小球沿斜面滚下时速度越来越大,处于非平衡状态,受非平衡力作用,故D不符合题意。
故选BC。
【分析】平衡状态受到平衡力,包括静止状态或匀速直线运动状态。
12.如图所示,利用两个滑轮分别连成了两个绕线不同的滑轮组甲和乙,并用它们在相同时间内将相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦,每个滑轮重都相同,则下列说法正确的是(  )
A.绳端的拉力
B.有用功率
C.拉力所做的总功
D.滑轮组的机械效率
【答案】A,D
【知识点】功率计算公式的应用;机械效率的大小比较;滑轮组绳子拉力的计算;有用功和额外功
【解析】【解答】A.根据图片可知,承担重力的绳子段数n甲=2,n乙=3,根据可知,拉力F甲>F乙,故A正确;
B.根据W有=Gh可知,两滑轮组所做有用功相等。根据知,有用功率P有甲=P有乙,故B错误;
C.综上所述,滑轮组做的有用功也相等。根据W额=G动h可知,滑轮组做的额外功相等。由W总=W有+W额知,滑轮组做的总功W总甲=W总乙,故C错误;
D.根据可知,两滑轮组的机械效率相等,即η甲=η乙,故D正确。
故选AD。
【分析】A.根据比较绳子自由端拉力的大小;
B.根据公式W有=Gh比较有用功的大小,根据比较有用功率大小;
C.根据W额=G动h比较额外功大小,根据W总=W有+W额比较总功大小;
D.根据比较滑轮组机械效率大小。
13.如图甲所示,装有适量密度为水的柱形容器放在水平桌面上,装有适量水的柱形容器漂浮在容器中。容器的底面积为,容器的底面积为。现将一小球放入容器中,如图乙所示。放入小球后,两容器内水对各自容器底部压强的增加量均为。下列判断正确的是(  )
A.小球的体积为
B.小球的重力为
C.小球的密度为
D.如图乙,若将球取出放入容器中,容器中水对容器底的压强减小了
【答案】A,B,D
【知识点】密度公式及其应用;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;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.放入小球C后,两容器内水对各自容器底部压强的增加量均为,对B的压力等于C受到的浮力,即;
根据阿基米德原理可知,此时C受到的浮力;
解得:,故A正确;
B.根据题意可知,C放入B后整体漂浮,此时它受到的浮力等于重力,故增大的浮力等于C的重力,
则柱体容器液体的压力增大量为,则物体的重力,故B正确;
C.根据得到:,
解得:,故C错误;
D.根据题意可知,若将球C取出放入容器A中,容器A中水对容器底的压力减小量等于浮力的变化量, B中的水和杯子始终漂浮,此时整体的浮力为;
C沉底,B漂浮,此时整体的浮力为;
故减小的浮力为;
压力减小了;
减小的压强;故D正确。
故选 ABD。
【分析】A.根据柱形容器液体对底面的压力等于液体的重力,放入后压力的增大量等于排开液体的重力等于浮力进行分析;
B.根据C与B整体漂浮,A增大的压力等于漂浮部分增大的重力,据此分析;
C.根据G=mg=ρVg结合计算的重力和体积分析;
D.根据C由与B漂浮变为沉底,分析减小的浮力,等于液体的压力减小量,根据压强公式计算。
三、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
14.端午节是我国的传统节日,很多地方会举办龙舟赛来庆祝端午节。如图所示,划龙舟时所用的桨是   (选填“省力”或“费力”)杠杆。吃粽子是端午节的一大饮食习俗,用高压锅煮粽子,粽子熟的更快一些,是因为锅内的气压越高,水的沸点越   (选填“高”或“低”)。
【答案】费力;高
【知识点】沸点及沸点与气压的关系;杠杆的分类
【解析】【解答】(1) 如图所示, 划龙舟时,桨和船体的固定点为支点,阻力作用在桨头上,动力作用在桨柄上。此时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
(2) 用高压锅煮粽子,粽子熟的更快一些,是因为锅内的气压越高,水的沸点越高。
【分析】(1)比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类;
(2) 液体的沸点随气压的增大而升高,据此分析解答。
15.如图所示,用该滑轮提起质量为的物体,若用竖直向上的拉力拉动绳子,使物体匀速上升,不计绳重、轮重及摩擦,则拉力的大小为   N;若改为斜向上拉绳子,则拉力将   (选填“变大”“变小”或“不变”)。(取)
【答案】100;变大
【知识点】动滑轮及其工作特点;动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】(1)根据题意可知,该物体的质量为20kg,则物体的重力为G=mg=20kg×10N/kg=200N
则动滑轮上绳子自由端的拉力为。
(2)动滑轮的本质是省力杠杆,一侧为支点,阻力作用在中心,阻力臂为半径;动力作用在另一侧的边缘。改为斜向上拉绳子,则拉力F的力臂将变小(小于直径),根据杠杆的平衡条件可知,此时绳子的拉力F将变大。
【分析】(1)首先根据G=mg计算物体的重力,然后根据计算绳子自由端的拉力;
(2)动滑轮的本质是省力杠杆,注意斜向上拉绳子时动力臂的长度变化,根据杠杆的平衡条件分析此时拉力F的大小变化即可。
16.相传三国时期,诸葛亮用很轻的竹篾扎成框架,把周围用纸糊起来,并在下端开口处放置一个小碟,点燃小碟内的松脂,就做成了“会飞的灯笼”,后人称其为“孔明灯”,如图所示。它上升的主要原因是:灯笼内的热空气密度小于空气密度,导致灯笼受到的浮力   (选填“大于”“小于”或“等于”)灯笼的重力。若此时空气密度为1.2kg/m3,孔明灯的体积为0.02m3且保持不变,则孔明灯在空气中受到的浮力为   。(取10N/kg)
【答案】大于;0.24
【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)忽略灯泡的厚度,则灯笼内的气体体积等于它排开空气的体积。灯笼内的热空气密度小于空气密度,根据F浮=ρ气gV排和G=ρgV可知,灯笼受到的浮力大于自身的重力,合力向上,所以灯笼向上运动。
(2)孔明灯浸没在空气中,则它排开空气的体积等于自身的体积,那么孔明灯在空气中受到的浮力为F浮=ρ空gV排=1.2kg/m3×10N/kg×0.02m3=0.24N。
【分析】(1)根据F浮=ρ气gV排和G=ρgV分析灯泡受到的浮力和自身重力的大小关系,根据物体的浮沉条件判断;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ气gV排计算孔明灯受到的浮力。
17.苏轼在《江城子·密州出猎》中写到“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”,表达了作者强国抗敌的心愿。射箭过程中将弓的   能转化为箭的动能;射出的箭继续向前运动,它的机械能   (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】弹性势;减小
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】(1)在射箭前,被拉开的弓由于发生弹性形变产生弹性势能。射箭过程中弓的弹性势能减小,箭的动能增大,弓的弹性势能转化为箭的动能。
(2)由于空气的摩擦阻力,因此箭在运动过程中,部分机械能转化为其它形式的能量,所以机械能减小。
【分析】(1)根据能量转化的知识分析;
(2)注意机械能和内能的转化。
18.“节约用水,人人有责”,应养成随手关闭水龙头的好习惯。如图1所示水龙头的手柄可视为如图2所示杠杆,为支点,为阻力,分别用力沿方向关闭水龙头,其中用力最小的是   (选填“a”“”或“”),其原理是:在阻力和阻力臂一定时,动力臂越   (选填“大”或“小”),动力越小。
【答案】;大
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】根据图2可知,支点为O,力b与杠杆垂直,此时从O到力的作用点的距离就是最长的动力臂,则此时拉力b最小。
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知, 在阻力和阻力臂一定时, 动力臂越大,动力越小。
【分析】当以杠杆的支点到力的作用点之间的线段为动力臂时最长,此时最省力,根据图片分析解答。
19.跨学科实践课上,小金利用一个剩下一半油墨的旧笔芯自制了一个密度计,如图所示。当密度计竖直漂浮在水中,他在笔芯上标出水面位置,此时所受浮力为;将笔芯放入密度比水小的酒精中,仍可竖直漂浮,在笔芯上标出液面位置,此时所受浮力为,则   (选填“”“”或“”);笔芯上位置应在位置的   方(选填“上”或“下”)。
【答案】;下
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;制作微型密度计
【解析】【解析】当笔芯漂浮在水面和酒精液面上时,根据浮沉条件可知,浮力大小等于笔芯的重力。由于使用的是同一根笔芯,其重力不变,因此在两种液体中受到的浮力相等,即。根据阿基米德原理公式 分析:当浮力大小相同时,液体密度越小,物体排开液体的体积就越大。由于酒精的密度(0.8g/cm3)小于水的密度(1g/cm3),因此笔芯在酒精中排开的体积更大,浸入液体的深度更深。由此可判断:图中标注的位置A对应水面位置,位置B对应酒精液面位置,所以位置A应该位于位置B的下方。
【分析】1、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;
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
3、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。
四、综合题(本大题共6小题,共37分。解题中要求有必要的分析和说明,计算题还要有公式及数据代入过程,结果要有数值和单位)
20.如图是浙江大学机器人研究团队研发的名为“绝影”的四足机器狗,它能稳健地爬陡坡,它的出现让我国四足机器人技术达到国际一流水平。机器狗质量为70kg,它爬上3m高的陡坡用时。求:(取10N/kg)
(1)克服自身重力做的功;
(2)克服自身重力做功的功率。
【答案】(1)解:根据题意可知,该机器狗的质量为70kg,
则它的重力为G=mg=;
则机器狗克服自身重力做的功。
(2)解:综上所述,该机器狗克服自身重力做功的功率。
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算机器狗的重力,根据W=Gh计算机器狗克服自身重力做功;
(2)根据计算机器狗克服自身重力做功的功率。
(1)机器狗克服自身重力做的功
(2)机器狗克服自身重力做功的功率
21.如图所示,工人用滑轮组提升重物,已知物重为,动滑轮的重为。工人用力将重物匀速提升6m。不计绳重和摩擦。求:
(1)工人的拉力;
(2)工人做的有用功;
(3)滑轮组的机械效率。
【答案】(1)解:根据图片可知,滑轮组上承担重力的绳子段数为n=2,
则工人的拉力为。
(2)解:根据题意可知, 物重为, 被匀速提升6m,
则 工人做的有用功为。
(3)解:综上所述,该滑轮组的机械效率为。
【知识点】机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用;有用功和额外功
【解析】【分析】(1)根据计算工人的拉力;
(2)根据计算工人做的有用功;
(3)根据计算该滑轮组的机械效率。
(1)由图可知,绳子段数为n=2,对动滑轮受力分析知,工人的拉力为
(2)工人做的有用功为
(3)滑轮组的机械效率为
22.小雪和小程做“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验,如图所示,将小钢球从同一斜面不同高度由静止开始滚下,推动同一木块在同一水平面向前移动一段距离后停下。他们先后完成了如图甲、乙、丙所示的三组实验。请你完成下列内容。
(1)小钢球在滚下斜面的过程中,它的   能转化为动能,其动能大小是通过   (选填①或②;①为“高度”,②为“距离”)大小来反映的;
(2)分析比较如图中   、   两组实验可得出初步结论:物体质量相同时,速度越大,动能越大;
(3)分析比较如图中甲、丙两组实验可得出的初步结论是:   ;
(4)综合上述实验可知,如图所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最大   (选填“载重”、“车速”或“动能”);
(5)若实验中的水平表面光滑且足够长,则利用该装置   (选填“能”或“不能")完成实验。
【答案】(1)重力势;②
(2)甲;乙
(3)当速度相同时,质量越大的物体,其动能越大
(4)车速
(5)不能
【知识点】探究影响物体动能大小的因素;机械能及其转化
【解析】【解答】(1)①小钢球在滚下斜面的过程中,质量不变,速度变大,则动能变大;高度变小,所以重力势能变小,则将小钢球的重力势能转化为动能。
②在实验过程中,木块被撞击得越远,则木块克服阻力做功越多,说明小钢球到达水平面时的动能就越大,则将小钢球在斜面底端的动能转换为木块被撞的距离,故填②。
(2)根据控制变量法的要求可知,探究动能与速度的关系时,需要控制质量相同,只改变速度,故选实验甲、乙。
(3)根据图片可知,实验甲、丙中,小钢球到底斜面底端的速度相同(初始高度相同),乙的质量大,将木块撞击的距离更远,故可得出结论:当速度相同时,质量越大的物体,其动能越大。
(4)动能与质量和速度有关,当质量相同时,速度越大,则动能越大,发生交通事故时危害性更大。在同样的道路上,交通管理部门会对不同车型设定不同的最高行驶速度,即如图所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最大车速度。
(5)在实验中要用木块移动的距离反映小球动能大小。若水平面绝对光滑,则木块将做匀速直线运动,无法判断小钢球动能大小,则利用该装置不能完成实验。
【分析】(1)①小钢球在滚下斜面的过程中,比较动能和重力势能的大小,进而确定二者之间的转化关系;
②在实验过程中,木块被撞击得越远,则木块克服阻力做功越多,说明小钢球到达水平面时的动能就越大。
(2)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(3)根据图片分析实验甲和丙中哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法的要求描述结论;
(4)动能与质量和速度有关,当质量相同时,速度越大,则动能越大,发生交通事故时危害性更大;
(5)在实验中要用木块移动的距离反映小球动能大小,即W=fs可知,距离越大,则克服摩擦做功越大,因此小球动能越大。
(1)[1]小钢球在滚下斜面的过程中,质量不变,高度变小,所以重力势能变小;速度变大,所以动能变大。故该过程中小钢球的重力势能转化为动能。
[2]本实验运用转换法,将小钢球在斜面底端的动能转换为木块被撞的距离;木块被撞击得越远,说明小钢球到达水平面时的动能就越大,故填②。
(2)[1][2]甲、乙两图小钢球的质量相同,但到达斜面底端的速度不同,甲的速度大,结果甲将木块撞击的距离更远,说明甲的动能更大;由此可得出结论:物体的质量相同时,速度越大,动能越大。
(3)甲、丙两图中,小钢球的初始高度相同,到底斜面底端的速度相同,乙的质量大,将木块撞击的距离更远,则动能更大,故可得出结论:当速度相同时,质量越大的物体,其动能越大。
(4)车型不同,车的质量往往也不同。如果车的行驶速度相同,质量大的车,动能大,行驶时危险性就大。因此,在同样的道路上,交通管理部门会对不同车型设定不同的最高行驶速度。如图所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最大车速度,单位是km/h。
(5)若水平面绝对光滑,则木块将做匀速直线运动,无法判断小钢球动能大小,则利用该装置不能完成实验。
23.小金和小鸣同学做“研究杠杆平衡条件”的实验,所用的实验器材有:刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量为50g的钩码若干。请你完成下列内容。(取10N/kg)
(1)挂钩码前,杠杆在如图所示的位置静止,此时杠杆   (选填“达到”或“未达到”)平衡状态,接下来应向   (选填“左”或“右”)调节杠杆两端的螺母,使杠杆保持水平并静止;
(2)在杠杆两端挂上不同数量的钩码,使杠杆在水平位置平衡,得到的数据如下表:
实验次数 动力 阻力
1 1 10 2 5
2 1.5 5 0.5 15
3 2 15 1.5 20
①表格中处应填写的内容是:   ;
②分析表中数据,初步得出杠杆平衡的条件是:   。(写字母公式)
(3)如图所示,此时杠杆处于平衡状态,如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码,杠杆将___________;(选填字母)
A.继续保持平衡 B.顺时针转动 C.逆时针转动
(4)如图所示,小金在左侧点悬挂二个钩码,再用弹簧测力计在点沿图示方向拉杠杆。
①请在图中画出的力臂   ;
②杠杆重新在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数可能是   。(选填字母)
A.
B.
C.
【答案】(1)达到;右
(2)动力臂;
(3)C
(4);C
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)①如图所示,杠杆保持静止状态,故此时杠杆处于平衡状态。
②根据图片可知,杠杆右端高,说明左端重右端轻,所以应向右调节平衡螺母。
(2)①根据实验目的可知,探究杠杆的平衡条件,其实就是是探究动力、动力臂、阻力、阻力臂之间的数量关系。表格中第1列为动力,第三列为阻力,那么第二、四列应该是力臂,所以a处应填写的内容是“动力臂l1/cm”;b处应填写的内容是“阻力臂l2/cm”。
②由表中数据可知:1×10=2×5,1.5×5=0.5×15,2×15=1.5×2.0,即每次实验中,动力乘以动力臂均等于阻力乘以阻力臂,所以杠杆平衡条件为F1l1=F2l2。
(3)根据图片可知,如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码,则左侧:3G×3L=9GL;
右侧:4G×2L=8GL;
比较可知,右侧<左侧,所以左端下沉,杠杆将逆时针转动。
故选C。
(4)①根据图片可知,O为杠杆的支点,从O点作垂直于F1的作用线的垂线段,该垂线段的长度即为F1的力臂l1,如下图所示:
②根据图片可知,两个钩码的重力为G=2G0=2m0g=2×50×10-3kg×10N/kg=1N;
由杠杆平衡条件知F1l1=Gl2得到:1N×3L0=F1×L1;
解得:;
弹簧测力计斜着拉动,则L1<5L0,所以
故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
【分析】(1)① 杠杆静止或匀速转动时,处于平衡状态。
②平衡螺母总是向较轻的一侧调节;
(2)①根据实验目的确定要记录的物理量;
②分别计算出动力和动力臂的乘积,阻力和阻力臂的乘积,然后比较大小得到杠杆的平衡条件。
(3)比较支点两侧力和力臂的乘积大小,从而确定杠杆的转动方向;
(4)①力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离;
②首先根据杠杆的平衡条件计算出测力计竖直下拉时测力计的示数,然后比较此时动力臂的变化,进而确定拉力的变化范围。
(1)[1]杠杆静止或匀速转动时,处于平衡状态。杠杆在如图所示的位置静止,故此时杠杆处于平衡状态。
[2]如图,杠杆右端高,说明左端偏重,所以应向右调节平衡螺母,直至杠杆在水平位置静止,这样便于读出力臂大小。
(2)[1]该实验是探究杠杆平衡条件,具体是探究动力、动力臂、阻力、阻力臂之间满足什么关系时,杠杆平衡。所以a处应填写的内容是“动力臂l1/cm”;b处应填写的内容是“阻力臂l2/cm”。
[2]由表中数据可知,每次实验中,动力乘以动力臂均等于阻力乘以阻力臂,所以杠杆平衡条件为F1l1=F2l2。
(3)设一个钩码重为G0,杠杆上一格距离为L0,由图可知,如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码,两侧力与力臂的乘积分别左侧:3G0×3L0=9G0L0
右侧:4G0×2L0=8G0L0
可知右侧<左侧,所以左端下沉,杠杆将逆时针转动,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(4)[1]F1的力臂为支点O到F1作用线的距离。从O点作垂直于F1的作用线的垂线段,该垂线段的长度即为F1的力臂l1,如图所示:
[2]两个钩码的重力为G=2G0=2m0g=2×50×10-3kg×10N/kg=1N
由杠杆平衡条件知F1l1=Gl2
整理得
由图可知,l1<5L0,所以
故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
24.物理齐老师布置课后实践作业,请同学们利用家中的物品测量家中某一物体的密度。小胜同学找来一个象棋子(不吸水),准备测量它的密度,如图1所示。将它放在水中后,发现它总是漂浮在水面上,于是他从家中找来如图2所示的器材和适量密度为的水(含取水工具)。请你利用上述器材帮助他设计一个实验方案,测出象棋子的密度。要求:
(1)写出主要实验步骤及需要测量的物理量;
(2)写出象棋子密度子的数学表达式。(用已知量和测得量表示)
【答案】(1)①用电子秤称出象棋子的质量m1;
②将盛有适量水的玻璃杯放到电子秤上,读出电子秤的示数m2;
③将象棋子放入玻璃杯中,用细针下压棋子,使其浸没水中(不与杯底或侧壁接触),读出电子秤的示数m3。
(2)
【知识点】固体密度的测量;设计实验测密度
【解析】【解答】(1)根据公式可知,测量棋子的密度关键是测量它的质量和体积。棋子的质量可通过天平直接测量,而体积可以借助排水法测量。将它放入盛满水的烧杯中,它的体积等于排开水的体积,据此分析解答。①用电子秤称出象棋子的质量m1;
②将盛有适量水的玻璃杯放到电子秤上,读出电子秤的示数m2;
③将象棋子放入玻璃杯中,用细针下压棋子,使其浸没水中(不与杯底或侧壁接触),读出电子秤的示数m3。
(2)根据题意可知,象棋子所受的浮力等于玻璃杯对电子秤压力的增量,即F浮=ΔF=ΔG=Δmg=(m3-m2)g;
浸没时,物体的体积等于排开水的体积,即;
所以象棋子的密度为。
【分析】(1)根据公式可知,测量棋子的密度关键是测量它的质量和体积。棋子的质量可通过天平直接测量,而体积可以借助排水法测量。将它放入盛满水的烧杯中,它的体积等于排开水的体积,据此分析解答。
(2)根据题目描述计算出棋子浸没时受到的浮力,然后根据阿基米德原理计算排开水的体积,也就是棋子的体积,最后根据密度公式计算棋子的密度即可。
(1)①用电子秤称出象棋子的质量m1;
②将盛有适量水的玻璃杯放到电子秤上,读出电子秤的示数m2;
③将象棋子放入玻璃杯中,用细针下压棋子,使其浸没水中(不与杯底或侧壁接触),读出电子秤的示数m3。
(2)由实验步骤②③,根据力的作用是相互的知,象棋子所受的浮力等于玻璃杯对电子秤压力的增量,即F浮=ΔF=ΔG=Δmg=(m3-m2)g
浸没时,物体的体积等于排开水的体积,即
所以象棋子的密度为
25.如图1所示,将一底面积为的长方体木块用细线系在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水,直到木块的上表面与液面相平,如图2所示。木块底部受到水的压强p随容器中水的深度h的变化规律如图3所示。已知水的密度为。求:
(1)木块的重力;
(2)木块的密度;
(3)细线上最大拉力。
【答案】(1)解:根据图3可知,当木块底部受到的压强为时,随着深度的不断增大,木块底部受到的压强保持不变,则此时木块刚好漂浮,
根据漂浮条件可知,此时木块受到重力和浮力相等,故有。
(2)解:根据图片可知,当木块底部受到的压强为时,木块下表面受到的压强达到最大,即此时刚好浸没水中,
根据F=pS可知,此时受到的浮力为;
由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,木块排开水的体积;
则木块的密度为。
(3)解:根据F浮=G+F拉可知,当木块完全浸没水中时,物体受到的浮力最大,则此时绳子上的拉力最大,
故有。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 (1)根据图3确定木块漂浮时底部受到的压强,利用F=pS可得木块底部受到水向上的压力,最后根据物体漂浮条件可得木块的重力;
(2)木块浸没时排开水的体积最大,受到的浮力最大,由图3可知,木块上表面与液面相平时,木块底部受到水的压强,利用F=pS可得此时木块底部受到水向上的压力,由浮力产生的原因可得木块受到的最大浮力,利用F浮=ρ水V排g可得木块的体积,利用密度公式求木块的密度;
(3)木块上表面与液面相平时,木块受到的浮力最大,细线对木块的拉力最大,由力的平衡条件可得,细线对木块的最大拉力。
(1)由图像可知,当木块底部受到的压强为时,此时木块刚好漂浮,受到重力和浮力作用,故有
(2)由图像可知,当木块底部受到的压强为时,木块刚好浸没水中,此时受到的浮力为
由阿基米德原理可知
木块的密度为
(3)由图像可知,当木块完全浸没水中时,此时绳子上的拉力最大,故有
1 / 1天津市河西区2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意)
1.日常生活中,惯性现象既有利,也有弊。以下属于利用惯性“有利”一面的是(  )
A.高速路上汽车限速行驶 B.跳远运动员跳远时助跑
C.驾驶汽车需系好安全带 D.赛车在转弯时滑出赛道
2.如图所示,一大块山石滑落到公路上,为消除安全隐患,热心的众人用撬棒将山石撬离公路。这些撬棒在使用过程中(  )
A.省力但费距离 B.费力且费距离
C.省力且省距离 D.费力但省距离
3.如图所示,叉车先把重物缓慢举高1m,然后又沿水平方向缓慢移动2m。整个过程中,叉车对重物的做功情况是(  )
A.举高过程做了功,水平移动过程做了功
B.举高过程不做功,水平移动过程不做功
C.举高过程做了功,水平移动过程不做功
D.举高过程不做功,水平移动过程做了功
4.如图所示,旗杆顶端装有定滑轮,升旗时旗手向下拉绳子,国旗冉冉升起。下列说法正确的是(  )
A.旗手对绳端的拉力小于国旗的重力
B.旗手对绳端的拉力等于国旗重力的一半
C.国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动的距离
D.国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半
5.如图所示,冰壶比赛是一项集技巧与智慧于一体的体育运动,被誉为冰上的“国际象棋”。下列关于冰壶比赛中的做法,目的是为了减小摩擦的是(  )
A.“刷冰”运动员戴有防滑手套
B.“刷冰”运动员紧紧握住冰壶杆
C.运动员蹬冰脚的鞋底是由橡胶制成
D.在冰壶比赛中,运动员不断擦拭冰面
6.如图,晓程同学学习了“大气压强”后,自制了一个气压计。下列说法正确的是(  )
A.玻璃管中液柱静止时,瓶内气压等于大气压
B.玻璃管中液柱静止时,瓶内气压小于大气压
C.为提高气压计测量精度,可选用更粗的玻璃管
D.带着它在登山的过程中,玻璃管中液柱会逐渐上升
7.如图所示,2025年5月3日,陈芋汐在跳水世界杯女子10米台的比赛中,以出色的成绩获得冠军。她在空中加速下落的过程中(  )
A.动能不变 B.动能变大
C.重力势能变大 D.机械能变大
8.如图是055型驱逐舰,它是我国未来海军的中坚力量,是目前全球最大的水面“战斗机”。该舰满载时,排水量约12000t,吃水深度。已知,下列说法正确的是(  )(g取10N/kg)
A.发射导弹后,驱逐舰会下沉一些
B.该驱逐舰满载时,所受浮力约为
C.该驱逐舰吃水深度越深,舰底受到水的压强越小
D.驱逐舰从河里航行到海里的过程中,排开水的体积变小
9.如图所示,关于物体的受力示意图分析正确的是(  )
A.沿粗糙斜面上滑的小球
B.悬浮在水中的小球
C.静止在墙角处的小球
D.摆动到最高点的小球
10.攀岩是一项挑战自然、超越自我的惊险运动。一位攀岩者登上相当于我们从一楼走到四楼高的峭壁。在他攀岩过程中,克服自身重力做的功最接近(  )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分。每小题给出的四个选项中,均有多个选项符合题意,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,不选或选错的得0分)
11.在图所示的实验情景中,小球受到平衡力作用的是(  )
A.在空中自由下落的小球
B.在水中匀速下沉的小球
C.静止在金属片上的小球
D.沿斜面滚下的小球
12.如图所示,利用两个滑轮分别连成了两个绕线不同的滑轮组甲和乙,并用它们在相同时间内将相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦,每个滑轮重都相同,则下列说法正确的是(  )
A.绳端的拉力
B.有用功率
C.拉力所做的总功
D.滑轮组的机械效率
13.如图甲所示,装有适量密度为水的柱形容器放在水平桌面上,装有适量水的柱形容器漂浮在容器中。容器的底面积为,容器的底面积为。现将一小球放入容器中,如图乙所示。放入小球后,两容器内水对各自容器底部压强的增加量均为。下列判断正确的是(  )
A.小球的体积为
B.小球的重力为
C.小球的密度为
D.如图乙,若将球取出放入容器中,容器中水对容器底的压强减小了
三、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
14.端午节是我国的传统节日,很多地方会举办龙舟赛来庆祝端午节。如图所示,划龙舟时所用的桨是   (选填“省力”或“费力”)杠杆。吃粽子是端午节的一大饮食习俗,用高压锅煮粽子,粽子熟的更快一些,是因为锅内的气压越高,水的沸点越   (选填“高”或“低”)。
15.如图所示,用该滑轮提起质量为的物体,若用竖直向上的拉力拉动绳子,使物体匀速上升,不计绳重、轮重及摩擦,则拉力的大小为   N;若改为斜向上拉绳子,则拉力将   (选填“变大”“变小”或“不变”)。(取)
16.相传三国时期,诸葛亮用很轻的竹篾扎成框架,把周围用纸糊起来,并在下端开口处放置一个小碟,点燃小碟内的松脂,就做成了“会飞的灯笼”,后人称其为“孔明灯”,如图所示。它上升的主要原因是:灯笼内的热空气密度小于空气密度,导致灯笼受到的浮力   (选填“大于”“小于”或“等于”)灯笼的重力。若此时空气密度为1.2kg/m3,孔明灯的体积为0.02m3且保持不变,则孔明灯在空气中受到的浮力为   。(取10N/kg)
17.苏轼在《江城子·密州出猎》中写到“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”,表达了作者强国抗敌的心愿。射箭过程中将弓的   能转化为箭的动能;射出的箭继续向前运动,它的机械能   (选填“增大”“减小”或“不变”)。
18.“节约用水,人人有责”,应养成随手关闭水龙头的好习惯。如图1所示水龙头的手柄可视为如图2所示杠杆,为支点,为阻力,分别用力沿方向关闭水龙头,其中用力最小的是   (选填“a”“”或“”),其原理是:在阻力和阻力臂一定时,动力臂越   (选填“大”或“小”),动力越小。
19.跨学科实践课上,小金利用一个剩下一半油墨的旧笔芯自制了一个密度计,如图所示。当密度计竖直漂浮在水中,他在笔芯上标出水面位置,此时所受浮力为;将笔芯放入密度比水小的酒精中,仍可竖直漂浮,在笔芯上标出液面位置,此时所受浮力为,则   (选填“”“”或“”);笔芯上位置应在位置的   方(选填“上”或“下”)。
四、综合题(本大题共6小题,共37分。解题中要求有必要的分析和说明,计算题还要有公式及数据代入过程,结果要有数值和单位)
20.如图是浙江大学机器人研究团队研发的名为“绝影”的四足机器狗,它能稳健地爬陡坡,它的出现让我国四足机器人技术达到国际一流水平。机器狗质量为70kg,它爬上3m高的陡坡用时。求:(取10N/kg)
(1)克服自身重力做的功;
(2)克服自身重力做功的功率。
21.如图所示,工人用滑轮组提升重物,已知物重为,动滑轮的重为。工人用力将重物匀速提升6m。不计绳重和摩擦。求:
(1)工人的拉力;
(2)工人做的有用功;
(3)滑轮组的机械效率。
22.小雪和小程做“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验,如图所示,将小钢球从同一斜面不同高度由静止开始滚下,推动同一木块在同一水平面向前移动一段距离后停下。他们先后完成了如图甲、乙、丙所示的三组实验。请你完成下列内容。
(1)小钢球在滚下斜面的过程中,它的   能转化为动能,其动能大小是通过   (选填①或②;①为“高度”,②为“距离”)大小来反映的;
(2)分析比较如图中   、   两组实验可得出初步结论:物体质量相同时,速度越大,动能越大;
(3)分析比较如图中甲、丙两组实验可得出的初步结论是:   ;
(4)综合上述实验可知,如图所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最大   (选填“载重”、“车速”或“动能”);
(5)若实验中的水平表面光滑且足够长,则利用该装置   (选填“能”或“不能")完成实验。
23.小金和小鸣同学做“研究杠杆平衡条件”的实验,所用的实验器材有:刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量为50g的钩码若干。请你完成下列内容。(取10N/kg)
(1)挂钩码前,杠杆在如图所示的位置静止,此时杠杆   (选填“达到”或“未达到”)平衡状态,接下来应向   (选填“左”或“右”)调节杠杆两端的螺母,使杠杆保持水平并静止;
(2)在杠杆两端挂上不同数量的钩码,使杠杆在水平位置平衡,得到的数据如下表:
实验次数 动力 阻力
1 1 10 2 5
2 1.5 5 0.5 15
3 2 15 1.5 20
①表格中处应填写的内容是:   ;
②分析表中数据,初步得出杠杆平衡的条件是:   。(写字母公式)
(3)如图所示,此时杠杆处于平衡状态,如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码,杠杆将___________;(选填字母)
A.继续保持平衡 B.顺时针转动 C.逆时针转动
(4)如图所示,小金在左侧点悬挂二个钩码,再用弹簧测力计在点沿图示方向拉杠杆。
①请在图中画出的力臂   ;
②杠杆重新在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数可能是   。(选填字母)
A.
B.
C.
24.物理齐老师布置课后实践作业,请同学们利用家中的物品测量家中某一物体的密度。小胜同学找来一个象棋子(不吸水),准备测量它的密度,如图1所示。将它放在水中后,发现它总是漂浮在水面上,于是他从家中找来如图2所示的器材和适量密度为的水(含取水工具)。请你利用上述器材帮助他设计一个实验方案,测出象棋子的密度。要求:
(1)写出主要实验步骤及需要测量的物理量;
(2)写出象棋子密度子的数学表达式。(用已知量和测得量表示)
25.如图1所示,将一底面积为的长方体木块用细线系在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水,直到木块的上表面与液面相平,如图2所示。木块底部受到水的压强p随容器中水的深度h的变化规律如图3所示。已知水的密度为。求:
(1)木块的重力;
(2)木块的密度;
(3)细线上最大拉力。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.高速公路上汽车限速行驶,是为了避免车速太快时,车辆由于惯性难以刹车造成碰撞事故,故A不符合题意;
B.跳远运动员起跳前要助跑,目的是增大起跳前的初速度,然后由于惯性还会继续向前运动,从而跳的更远,利用了惯性有利的一面,故B符合题意;
C.汽车紧急刹车或减速时,由于惯性,人会向前运动,可能发生碰撞事故,而汽车行驶时系安全带,可以提供向后的拉力减小伤害,故C不符合题意;
D.赛车在转弯时,由于惯性会保持原来的运动方向,则赛车会偏离赛道,这里的惯性是有害的,故D不符合题意。
故选B。
【分析】物体是保持运动状态不变的性质,据此分析判断即可。
2.【答案】A
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】根据图片可知,使用撬棒时,它与地面的接触点为支点,大石头施加阻力,手施加动力。此时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,但费距离,故A符合题意,BCD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即可。
3.【答案】C
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】 叉车先把重物缓慢举高1m的过程中,叉车对重物的支持力向上,且在支持力的方向上移动了距离,则举高过程做了功;
沿水平方向缓慢移动2m时, 支持力的方向仍然竖直向上,但是没有在支持力的方向上移动距离,则水平移动的过程中不做功,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】做功的要素:作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。
4.【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】AB.根据图片可知,旗杆顶端的滑轮固定不同,则为定滑轮。定滑轮不能省力,考虑滑轮与绳之间存在摩擦力,旗手对绳端的拉力大于国旗的重力,故AB错误;
CD.定滑轮不省距离也不费距离,因此国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动的距离,故C正确,D错误。
故选C。
【分析】固定不动的滑轮为定滑轮,定滑轮不省力不费力,不省距离也不费距离,据此分析判断。
5.【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.防滑手套表面比较粗糙,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A不符合题意;
B.运动员紧紧握住冰壶杆,是在粗糙程度相同的条件下通过增大压力来增大摩擦力,故B不符合题意;
C.运动员蹬冰脚的鞋底为人提供动力,由橡胶制成,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C不符合题意;
D.运动员不断擦拭冰面,则接触面上会产生一层水膜,是通过减小冰面的粗糙程度来减小摩擦力,故D符合题意。
故选D。
【分析】减小摩擦的方法:减小压力、减小接触面的粗糙程度、改变接触面,变滑动为滚动。
6.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;液体压强的特点;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】AB.玻璃管中液柱静止时,根据平衡力的知识可知,瓶内气压等于大气压加上玻璃管内液体产生的压强,即p内=p水柱+p大气,因此瓶内气压大于大气压强,故A错误;
C.在实验中,通过液柱上升的高度变化确定气压的变化。由可知,测量的精确度与选用更粗的玻璃管无关,则改变玻璃管的粗细不能提高气压计测量精度,故C错误;
D.带着它在登山的过程中,外界的大气压减小,根据p内=p水柱+p大气可知,玻璃管内水柱压强增大,则玻璃管中液柱会逐渐上升,故D正确。
故选D。
【分析】ABD.根据内=p水柱+p大气和大气压强随高度的变化规律分析判断;
C.由可知,测量的精确度与选用更粗的玻璃管无关,据此分析判断。
7.【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】 陈芋汐在空中加速下落的过程中,质量不变,速度变大,动能变大;高度变小,则重力势能变小。由于不断与空气摩擦,则有一部分机械能转化为内能,因此她的机械能变小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,根据机械能与内能的转化分析机械能的变化。
8.【答案】D
【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. 根据题意可知,驱逐舰始终在海面上处于漂浮状态,那么它受到的浮力等于它的总重力。发射导弹后,驱逐舰的总重减小,则受到的浮力也减小。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它排开水的体积减小,会上浮一些,故A错误;
B. 根据题意可知,该驱逐舰的排水量为12000t,则该驱逐舰满载时所受浮力约为,
故B错误;
C. 根据液体压强公式可知,该驱逐舰吃水深度越深,舰底受到水的压强越大,故C错误;
D. 驱逐舰从河里航行到海里的过程中,它始终处于漂浮状态,则它是受到的浮力不变。已知河水密度小于海水密度,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,则它排开水的体积变小,故D正确。
故选D。
【分析】AD.根据物体的漂浮条件和阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析驱逐舰排开水的体积变化;
B.根据阿基米德原理计算满载时驱逐舰受到的浮力;
C.根据液体压强公式分析舰底受到水的压强变化。
9.【答案】C
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;摩擦力的示意图;浮力的示意图
【解析】【解答】A.当小球沿粗糙斜面上滑时,摩擦力方向与运动方向相反,即摩擦力方向沿斜面向下,故A错误;
B.悬浮在水中的小球处于平衡状态,即竖直向下的重力和竖直向上的浮力大小相等,故B错误;
C.静止在墙角处的小球,受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力,即二者大小相等。由于墙壁是竖直的,地面是水平的,则小球和墙壁之间没有挤压作用,因此它在水平方向不受力,故C正确;
D.小球摆动到最高点,受到的拉力沿绳子向上,故D错误。
故选C。
【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。
10.【答案】B
【知识点】重力及其大小的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】根据生活经验可知,攀岩者的质量大约为m=65kg,
则它的重力为G=mg=65kg×10N/kg=650N;
一层楼的高度大约3m,则从一楼到四楼的高度大约为10m左右,
在此过程中克服自身重力做的功W=Gh=650N×10m=6500J,
故B正确,ACD错误。
故选B。
【分析】首先估测攀岩者的质量,根据G=mg估算它的重力。估测一楼到四楼的高度,最后根据W=Gh计算克服重力做功大小。
11.【答案】B,C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断
【解析】【解答】A.当小球在空中自由下落时做加速运动,即运动状态不断改变,那么处于非平衡状态,受非平衡力作用,故A不符合题意;
B.小球在水中匀速下沉时,处于平衡状态,受平衡力作用,故B符合题意;
C.小球静止在金属片上时处于平衡状态,受平衡力作用,故C符合题意;
D.小球沿斜面滚下时速度越来越大,处于非平衡状态,受非平衡力作用,故D不符合题意。
故选BC。
【分析】平衡状态受到平衡力,包括静止状态或匀速直线运动状态。
12.【答案】A,D
【知识点】功率计算公式的应用;机械效率的大小比较;滑轮组绳子拉力的计算;有用功和额外功
【解析】【解答】A.根据图片可知,承担重力的绳子段数n甲=2,n乙=3,根据可知,拉力F甲>F乙,故A正确;
B.根据W有=Gh可知,两滑轮组所做有用功相等。根据知,有用功率P有甲=P有乙,故B错误;
C.综上所述,滑轮组做的有用功也相等。根据W额=G动h可知,滑轮组做的额外功相等。由W总=W有+W额知,滑轮组做的总功W总甲=W总乙,故C错误;
D.根据可知,两滑轮组的机械效率相等,即η甲=η乙,故D正确。
故选AD。
【分析】A.根据比较绳子自由端拉力的大小;
B.根据公式W有=Gh比较有用功的大小,根据比较有用功率大小;
C.根据W额=G动h比较额外功大小,根据W总=W有+W额比较总功大小;
D.根据比较滑轮组机械效率大小。
13.【答案】A,B,D
【知识点】密度公式及其应用;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;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.放入小球C后,两容器内水对各自容器底部压强的增加量均为,对B的压力等于C受到的浮力,即;
根据阿基米德原理可知,此时C受到的浮力;
解得:,故A正确;
B.根据题意可知,C放入B后整体漂浮,此时它受到的浮力等于重力,故增大的浮力等于C的重力,
则柱体容器液体的压力增大量为,则物体的重力,故B正确;
C.根据得到:,
解得:,故C错误;
D.根据题意可知,若将球C取出放入容器A中,容器A中水对容器底的压力减小量等于浮力的变化量, B中的水和杯子始终漂浮,此时整体的浮力为;
C沉底,B漂浮,此时整体的浮力为;
故减小的浮力为;
压力减小了;
减小的压强;故D正确。
故选 ABD。
【分析】A.根据柱形容器液体对底面的压力等于液体的重力,放入后压力的增大量等于排开液体的重力等于浮力进行分析;
B.根据C与B整体漂浮,A增大的压力等于漂浮部分增大的重力,据此分析;
C.根据G=mg=ρVg结合计算的重力和体积分析;
D.根据C由与B漂浮变为沉底,分析减小的浮力,等于液体的压力减小量,根据压强公式计算。
14.【答案】费力;高
【知识点】沸点及沸点与气压的关系;杠杆的分类
【解析】【解答】(1) 如图所示, 划龙舟时,桨和船体的固定点为支点,阻力作用在桨头上,动力作用在桨柄上。此时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
(2) 用高压锅煮粽子,粽子熟的更快一些,是因为锅内的气压越高,水的沸点越高。
【分析】(1)比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类;
(2) 液体的沸点随气压的增大而升高,据此分析解答。
15.【答案】100;变大
【知识点】动滑轮及其工作特点;动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】(1)根据题意可知,该物体的质量为20kg,则物体的重力为G=mg=20kg×10N/kg=200N
则动滑轮上绳子自由端的拉力为。
(2)动滑轮的本质是省力杠杆,一侧为支点,阻力作用在中心,阻力臂为半径;动力作用在另一侧的边缘。改为斜向上拉绳子,则拉力F的力臂将变小(小于直径),根据杠杆的平衡条件可知,此时绳子的拉力F将变大。
【分析】(1)首先根据G=mg计算物体的重力,然后根据计算绳子自由端的拉力;
(2)动滑轮的本质是省力杠杆,注意斜向上拉绳子时动力臂的长度变化,根据杠杆的平衡条件分析此时拉力F的大小变化即可。
16.【答案】大于;0.24
【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)忽略灯泡的厚度,则灯笼内的气体体积等于它排开空气的体积。灯笼内的热空气密度小于空气密度,根据F浮=ρ气gV排和G=ρgV可知,灯笼受到的浮力大于自身的重力,合力向上,所以灯笼向上运动。
(2)孔明灯浸没在空气中,则它排开空气的体积等于自身的体积,那么孔明灯在空气中受到的浮力为F浮=ρ空gV排=1.2kg/m3×10N/kg×0.02m3=0.24N。
【分析】(1)根据F浮=ρ气gV排和G=ρgV分析灯泡受到的浮力和自身重力的大小关系,根据物体的浮沉条件判断;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ气gV排计算孔明灯受到的浮力。
17.【答案】弹性势;减小
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】(1)在射箭前,被拉开的弓由于发生弹性形变产生弹性势能。射箭过程中弓的弹性势能减小,箭的动能增大,弓的弹性势能转化为箭的动能。
(2)由于空气的摩擦阻力,因此箭在运动过程中,部分机械能转化为其它形式的能量,所以机械能减小。
【分析】(1)根据能量转化的知识分析;
(2)注意机械能和内能的转化。
18.【答案】;大
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】根据图2可知,支点为O,力b与杠杆垂直,此时从O到力的作用点的距离就是最长的动力臂,则此时拉力b最小。
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知, 在阻力和阻力臂一定时, 动力臂越大,动力越小。
【分析】当以杠杆的支点到力的作用点之间的线段为动力臂时最长,此时最省力,根据图片分析解答。
19.【答案】;下
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;制作微型密度计
【解析】【解析】当笔芯漂浮在水面和酒精液面上时,根据浮沉条件可知,浮力大小等于笔芯的重力。由于使用的是同一根笔芯,其重力不变,因此在两种液体中受到的浮力相等,即。根据阿基米德原理公式 分析:当浮力大小相同时,液体密度越小,物体排开液体的体积就越大。由于酒精的密度(0.8g/cm3)小于水的密度(1g/cm3),因此笔芯在酒精中排开的体积更大,浸入液体的深度更深。由此可判断:图中标注的位置A对应水面位置,位置B对应酒精液面位置,所以位置A应该位于位置B的下方。
【分析】1、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;
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
3、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。
20.【答案】(1)解:根据题意可知,该机器狗的质量为70kg,
则它的重力为G=mg=;
则机器狗克服自身重力做的功。
(2)解:综上所述,该机器狗克服自身重力做功的功率。
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算机器狗的重力,根据W=Gh计算机器狗克服自身重力做功;
(2)根据计算机器狗克服自身重力做功的功率。
(1)机器狗克服自身重力做的功
(2)机器狗克服自身重力做功的功率
21.【答案】(1)解:根据图片可知,滑轮组上承担重力的绳子段数为n=2,
则工人的拉力为。
(2)解:根据题意可知, 物重为, 被匀速提升6m,
则 工人做的有用功为。
(3)解:综上所述,该滑轮组的机械效率为。
【知识点】机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用;有用功和额外功
【解析】【分析】(1)根据计算工人的拉力;
(2)根据计算工人做的有用功;
(3)根据计算该滑轮组的机械效率。
(1)由图可知,绳子段数为n=2,对动滑轮受力分析知,工人的拉力为
(2)工人做的有用功为
(3)滑轮组的机械效率为
22.【答案】(1)重力势;②
(2)甲;乙
(3)当速度相同时,质量越大的物体,其动能越大
(4)车速
(5)不能
【知识点】探究影响物体动能大小的因素;机械能及其转化
【解析】【解答】(1)①小钢球在滚下斜面的过程中,质量不变,速度变大,则动能变大;高度变小,所以重力势能变小,则将小钢球的重力势能转化为动能。
②在实验过程中,木块被撞击得越远,则木块克服阻力做功越多,说明小钢球到达水平面时的动能就越大,则将小钢球在斜面底端的动能转换为木块被撞的距离,故填②。
(2)根据控制变量法的要求可知,探究动能与速度的关系时,需要控制质量相同,只改变速度,故选实验甲、乙。
(3)根据图片可知,实验甲、丙中,小钢球到底斜面底端的速度相同(初始高度相同),乙的质量大,将木块撞击的距离更远,故可得出结论:当速度相同时,质量越大的物体,其动能越大。
(4)动能与质量和速度有关,当质量相同时,速度越大,则动能越大,发生交通事故时危害性更大。在同样的道路上,交通管理部门会对不同车型设定不同的最高行驶速度,即如图所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最大车速度。
(5)在实验中要用木块移动的距离反映小球动能大小。若水平面绝对光滑,则木块将做匀速直线运动,无法判断小钢球动能大小,则利用该装置不能完成实验。
【分析】(1)①小钢球在滚下斜面的过程中,比较动能和重力势能的大小,进而确定二者之间的转化关系;
②在实验过程中,木块被撞击得越远,则木块克服阻力做功越多,说明小钢球到达水平面时的动能就越大。
(2)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(3)根据图片分析实验甲和丙中哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法的要求描述结论;
(4)动能与质量和速度有关,当质量相同时,速度越大,则动能越大,发生交通事故时危害性更大;
(5)在实验中要用木块移动的距离反映小球动能大小,即W=fs可知,距离越大,则克服摩擦做功越大,因此小球动能越大。
(1)[1]小钢球在滚下斜面的过程中,质量不变,高度变小,所以重力势能变小;速度变大,所以动能变大。故该过程中小钢球的重力势能转化为动能。
[2]本实验运用转换法,将小钢球在斜面底端的动能转换为木块被撞的距离;木块被撞击得越远,说明小钢球到达水平面时的动能就越大,故填②。
(2)[1][2]甲、乙两图小钢球的质量相同,但到达斜面底端的速度不同,甲的速度大,结果甲将木块撞击的距离更远,说明甲的动能更大;由此可得出结论:物体的质量相同时,速度越大,动能越大。
(3)甲、丙两图中,小钢球的初始高度相同,到底斜面底端的速度相同,乙的质量大,将木块撞击的距离更远,则动能更大,故可得出结论:当速度相同时,质量越大的物体,其动能越大。
(4)车型不同,车的质量往往也不同。如果车的行驶速度相同,质量大的车,动能大,行驶时危险性就大。因此,在同样的道路上,交通管理部门会对不同车型设定不同的最高行驶速度。如图所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最大车速度,单位是km/h。
(5)若水平面绝对光滑,则木块将做匀速直线运动,无法判断小钢球动能大小,则利用该装置不能完成实验。
23.【答案】(1)达到;右
(2)动力臂;
(3)C
(4);C
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)①如图所示,杠杆保持静止状态,故此时杠杆处于平衡状态。
②根据图片可知,杠杆右端高,说明左端重右端轻,所以应向右调节平衡螺母。
(2)①根据实验目的可知,探究杠杆的平衡条件,其实就是是探究动力、动力臂、阻力、阻力臂之间的数量关系。表格中第1列为动力,第三列为阻力,那么第二、四列应该是力臂,所以a处应填写的内容是“动力臂l1/cm”;b处应填写的内容是“阻力臂l2/cm”。
②由表中数据可知:1×10=2×5,1.5×5=0.5×15,2×15=1.5×2.0,即每次实验中,动力乘以动力臂均等于阻力乘以阻力臂,所以杠杆平衡条件为F1l1=F2l2。
(3)根据图片可知,如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码,则左侧:3G×3L=9GL;
右侧:4G×2L=8GL;
比较可知,右侧<左侧,所以左端下沉,杠杆将逆时针转动。
故选C。
(4)①根据图片可知,O为杠杆的支点,从O点作垂直于F1的作用线的垂线段,该垂线段的长度即为F1的力臂l1,如下图所示:
②根据图片可知,两个钩码的重力为G=2G0=2m0g=2×50×10-3kg×10N/kg=1N;
由杠杆平衡条件知F1l1=Gl2得到:1N×3L0=F1×L1;
解得:;
弹簧测力计斜着拉动,则L1<5L0,所以
故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
【分析】(1)① 杠杆静止或匀速转动时,处于平衡状态。
②平衡螺母总是向较轻的一侧调节;
(2)①根据实验目的确定要记录的物理量;
②分别计算出动力和动力臂的乘积,阻力和阻力臂的乘积,然后比较大小得到杠杆的平衡条件。
(3)比较支点两侧力和力臂的乘积大小,从而确定杠杆的转动方向;
(4)①力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离;
②首先根据杠杆的平衡条件计算出测力计竖直下拉时测力计的示数,然后比较此时动力臂的变化,进而确定拉力的变化范围。
(1)[1]杠杆静止或匀速转动时,处于平衡状态。杠杆在如图所示的位置静止,故此时杠杆处于平衡状态。
[2]如图,杠杆右端高,说明左端偏重,所以应向右调节平衡螺母,直至杠杆在水平位置静止,这样便于读出力臂大小。
(2)[1]该实验是探究杠杆平衡条件,具体是探究动力、动力臂、阻力、阻力臂之间满足什么关系时,杠杆平衡。所以a处应填写的内容是“动力臂l1/cm”;b处应填写的内容是“阻力臂l2/cm”。
[2]由表中数据可知,每次实验中,动力乘以动力臂均等于阻力乘以阻力臂,所以杠杆平衡条件为F1l1=F2l2。
(3)设一个钩码重为G0,杠杆上一格距离为L0,由图可知,如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码,两侧力与力臂的乘积分别左侧:3G0×3L0=9G0L0
右侧:4G0×2L0=8G0L0
可知右侧<左侧,所以左端下沉,杠杆将逆时针转动,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(4)[1]F1的力臂为支点O到F1作用线的距离。从O点作垂直于F1的作用线的垂线段,该垂线段的长度即为F1的力臂l1,如图所示:
[2]两个钩码的重力为G=2G0=2m0g=2×50×10-3kg×10N/kg=1N
由杠杆平衡条件知F1l1=Gl2
整理得
由图可知,l1<5L0,所以
故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
24.【答案】(1)①用电子秤称出象棋子的质量m1;
②将盛有适量水的玻璃杯放到电子秤上,读出电子秤的示数m2;
③将象棋子放入玻璃杯中,用细针下压棋子,使其浸没水中(不与杯底或侧壁接触),读出电子秤的示数m3。
(2)
【知识点】固体密度的测量;设计实验测密度
【解析】【解答】(1)根据公式可知,测量棋子的密度关键是测量它的质量和体积。棋子的质量可通过天平直接测量,而体积可以借助排水法测量。将它放入盛满水的烧杯中,它的体积等于排开水的体积,据此分析解答。①用电子秤称出象棋子的质量m1;
②将盛有适量水的玻璃杯放到电子秤上,读出电子秤的示数m2;
③将象棋子放入玻璃杯中,用细针下压棋子,使其浸没水中(不与杯底或侧壁接触),读出电子秤的示数m3。
(2)根据题意可知,象棋子所受的浮力等于玻璃杯对电子秤压力的增量,即F浮=ΔF=ΔG=Δmg=(m3-m2)g;
浸没时,物体的体积等于排开水的体积,即;
所以象棋子的密度为。
【分析】(1)根据公式可知,测量棋子的密度关键是测量它的质量和体积。棋子的质量可通过天平直接测量,而体积可以借助排水法测量。将它放入盛满水的烧杯中,它的体积等于排开水的体积,据此分析解答。
(2)根据题目描述计算出棋子浸没时受到的浮力,然后根据阿基米德原理计算排开水的体积,也就是棋子的体积,最后根据密度公式计算棋子的密度即可。
(1)①用电子秤称出象棋子的质量m1;
②将盛有适量水的玻璃杯放到电子秤上,读出电子秤的示数m2;
③将象棋子放入玻璃杯中,用细针下压棋子,使其浸没水中(不与杯底或侧壁接触),读出电子秤的示数m3。
(2)由实验步骤②③,根据力的作用是相互的知,象棋子所受的浮力等于玻璃杯对电子秤压力的增量,即F浮=ΔF=ΔG=Δmg=(m3-m2)g
浸没时,物体的体积等于排开水的体积,即
所以象棋子的密度为
25.【答案】(1)解:根据图3可知,当木块底部受到的压强为时,随着深度的不断增大,木块底部受到的压强保持不变,则此时木块刚好漂浮,
根据漂浮条件可知,此时木块受到重力和浮力相等,故有。
(2)解:根据图片可知,当木块底部受到的压强为时,木块下表面受到的压强达到最大,即此时刚好浸没水中,
根据F=pS可知,此时受到的浮力为;
由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,木块排开水的体积;
则木块的密度为。
(3)解:根据F浮=G+F拉可知,当木块完全浸没水中时,物体受到的浮力最大,则此时绳子上的拉力最大,
故有。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 (1)根据图3确定木块漂浮时底部受到的压强,利用F=pS可得木块底部受到水向上的压力,最后根据物体漂浮条件可得木块的重力;
(2)木块浸没时排开水的体积最大,受到的浮力最大,由图3可知,木块上表面与液面相平时,木块底部受到水的压强,利用F=pS可得此时木块底部受到水向上的压力,由浮力产生的原因可得木块受到的最大浮力,利用F浮=ρ水V排g可得木块的体积,利用密度公式求木块的密度;
(3)木块上表面与液面相平时,木块受到的浮力最大,细线对木块的拉力最大,由力的平衡条件可得,细线对木块的最大拉力。
(1)由图像可知,当木块底部受到的压强为时,此时木块刚好漂浮,受到重力和浮力作用,故有
(2)由图像可知,当木块底部受到的压强为时,木块刚好浸没水中,此时受到的浮力为
由阿基米德原理可知
木块的密度为
(3)由图像可知,当木块完全浸没水中时,此时绳子上的拉力最大,故有
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