【精品解析】四川省广安市(武胜、岳池、华蓥)2024-2025学年八年级下学期期末物理试题

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四川省广安市(武胜、岳池、华蓥)2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
一、单项选择题(每小题3分,共36分)
1.初冬时节,广安市华蓥山层林尽染、水绿舟轻,如诗如画,美不胜收。天池湖上,两叶轻舟在色彩斑斓的彩林映衬下行驶。在水中划船时,使船前进的动力是(  )
A.船桨对水的推力 B.人对船的推力
C.水对桨的推力 D.水对船的推力
【答案】C
【知识点】力作用的相互性
【解析】【解答】A. 船桨向后划水时,船桨对水施加向后的推力,该力仅改变水的运动状态,无法直接推动船体前进,故A错误。
B. 划船行进过程中,并非人直接对船施加推力使船运动,依靠的是桨与水的相互作用力,故B错误。
C. 根据力的作用是相互的,船桨向后推水,水会对船桨施加向前的反作用力,该力带动船体向前运动,是船只前进的直接动力,故C正确。
D. 水对船向上的浮力用于平衡船的重力,水对船身的阻力阻碍船只前行,二者均不是船前进的动力,故D错误。
故选:C。
【分析】(1)力的作用对象不同,船桨对水的作用力,受力物体为水,不能直接推动船只。
(2)划船的动力来源并非人体直接推船,需结合力的相互作用原理判断。
(3)物体间力的作用是相互的,水对船桨的反作用力,是船只向前行驶的动力。
(4)浮力竖直向上、水的阻力向后,均无法提供船只水平向前的动力。
2.某同学使用已经校零的弹簧测力计测量物体的重力时,错将物体挂在了拉环上,当物体静止时,弹簧测力计的示数为4N,则物体的重力为(  )
A.一定等于4N B.一定小于4N
C.一定大于4N D.以上情况都有可能
【答案】B
【知识点】弹簧测力计及其使用;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】根据图片可知,此时弹簧测力计倒着使用,则当物体静止时,弹簧测力计的示数等于物体和弹簧测力计外壳的重力,所以物体的重力小于4N。
故选B。
【分析】对弹簧测力计进行受力分析,根据平衡力的知识分析判断。
3.下列措施是为了增大压强的是(  )
A.运动员站在滑雪板上滑雪 B.压路机的碾子质量很大
C.汽车行驶时不能超载 D.图钉帽做得比较宽大
【答案】B
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A. 运动员脚踩滑雪板滑行,压力不变,依靠增大受力面积减小压强,故A错误。
B. 压路机碾子质量大,在受力面积不变时,通过增大压力来增大对地压强,故B正确。
C. 汽车禁止超载,是通过减小压力降低车辆对路面的压强,防止路面受损,故C错误。
D. 图钉帽设计得宽大,压力一定时,增大受力面积可减小手部受到的压强,按压更轻松,故D错误。
故选:B。
【分析】增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
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。
4.寒冷的冬天,小华发现自己的羽绒服拉链较难拉动,于是她在拉链上涂蜡,就可以轻松拉动拉链。在拉链上涂蜡是为了(  )
A.改变施力的作用点 B.改变施力的方向
C.增大摩擦 D.减小摩擦
【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】在衣服的拉链上涂些蜡,可以在拉链表面形成一层蜡膜,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦,故ABC不符合题意,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,改变接触面和变滑动为滚动。
5.如图所示是四川省成都市金沙遗址博物馆的镇馆之宝——太阳神鸟金饰,被放在一个倾斜的展台上进行展示。下列关于放在展台上的太阳神鸟金饰的说法中,正确的是(  )
A.太阳神鸟金饰受到沿着斜面向下的摩擦力的作用
B.太阳神鸟金饰的重力和它对展台的压力是一对平衡力
C.太阳神鸟金饰对展台的压力和展台对它的支持力是一对相互作用力
D.太阳神鸟金饰对展台的压力和展台对它的支持力是一对平衡力
【答案】C
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】A. 金饰静止在斜面上,存在沿斜面向下的运动趋势,因此受到沿斜面向上的静摩擦力,故A错误。
B. 金饰置于水平展台时,其所受重力与它对展台的压力方向一致,不满足二力平衡条件,并非平衡力,故B错误。
C. 金饰对展台的压力、展台对金饰的支持力,大小相等、方向相反、作用在两个不同物体上,属于一对相互作用力,故C正确。
D. 平衡力要求两个力作用在同一物体上,压力和支持力受力物体不同,不属于平衡力,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
(2)相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
6.下列四种情形中,人没有对物体做功的是(  )
A.小明推着一个木箱向前走了10m B.铃铃提着书包站在路边
C.琪琪将几本书从地上拿到桌面 D.贺贺将一个哑铃举过头顶
【答案】B
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A. 小明推木箱前行,推力方向与木箱运动方向一致,力对物体做了功,故A不符合题意。
B. 拎着书包原地站立,人对书包施加了向上的拉力,但书包没有移动距离,不满足做功条件,人没有做功,故B符合题意。
C. 将书本从地面放到桌面,拉力向上,书本沿竖直方向移动了距离,拉力做了功,故C不符合题意。
D. 把哑铃举过头顶的过程中,作用力向上,哑铃向上移动了距离,此过程力做了功,故D不符合题意。
故选:B。
【分析】(1)做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动距离,二者缺一不可。
(2)有力但物体未移动距离,不做功。
(3)力的方向与物体移动方向一致,力对物体做功。
(4)物体在力的作用下发生位置变化,该力就会做功。
7.“安全你我他,平安靠大家。”以下安全提示中主要考虑惯性因素的是(  )
A.请驾驶员和乘客系好安全带
B.禁止高空抛物
C.剪刀不用时,要把剪刀的刀刃合拢放在不易碰落的地方
D.高铁站台上,请站在安全线以外
【答案】A
【知识点】力的作用效果;惯性及其现象;增大压强的方法及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.汽车紧急刹车或发生碰撞时,驾乘人员由于具有惯性,会保持原有运动状态向前冲出,安全带可约束人体、避免受伤,利用了惯性知识,故A符合题意;
B.高空抛物危害性大,是物体受重力作用下落、重力势能转化为动能导致,与惯性无关,故B不符合题意;
C.剪刀刀刃闭合防护,属于日常安全操作规范,没有运用惯性原理,故C不符合题意;
D.列车站台设置安全线,依据流体流速越大、压强越小的原理,防止大气压将人推向列车,和惯性无关,故D不符合题意。
故选:A。
【分析】(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,安全带防护利用了惯性相关知识;
(2)高空抛物的危害成因是重力做功、机械能转化,不涉及惯性;
(3)剪刀闭合防护属于人身安全防护规则,无物理惯性原理应用;
(4)站台安全线依托流体压强与流速关系,不属于惯性应用实例。
8.下列装置中,利用了连通器原理的是(  )
A.活塞式抽水机 B.密度计
C.茶壶 D.U形管压强计
【答案】C
【知识点】连通器原理及其应用;探究液体压强的特点实验;大气压的综合应用;浮力的利用
【解析】【解答】A. 活塞式抽水机依靠大气压强工作,并非利用连通器原理,故A不符合题意。
B. 密度计根据物体浮沉条件与阿基米德原理制成,和连通器无关,故B不符合题意。
C. 茶壶的壶身与壶嘴底部相连、上端开口,构成连通器,静止时液面保持相平,属于连通器的典型应用,故C符合题意。
D. U形管压强计一端封闭,不满足连通器两端开口的条件,工作原理为液体压强规律,不属于连通器,故D不符合题意。
故选:C。
【分析】(1)连通器的特点是上端开口、底部相连通,静止时各部分液面保持相平。
(2)活塞式抽水机利用大气压实现抽水。
(3)密度计运用浮沉条件和浮力相关原理工作。
(4)U形管压强计一端密闭,结构不符合连通器要求,用于探究液体压强。
9.将重为10N的小球轻放入盛满酒精的烧杯中,溢出的酒精重8N。若将该小球轻轻放入盛满水的烧杯中,则溢出水的重力大小可能(已知酒精的密度小于水的密度)(  )
A.小于8N B.等于10N C.等于8N D.大于10N
【答案】B
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】 根据阿基米德原理,在酒精中所受的浮力等于排开酒精的重力,即F浮=G排=8N
此时浮力小于重力,故小球在酒精中沉底,小球的体积等于排开酒精的体积,酒精的密度,根据F浮=ρ液gV排,排开酒精的体积 ;
假设浸没水中,浮力F'浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N;等于物体的重力,故小球在水中处于悬浮状态,根据悬浮的条件,此时浮力等于重力10N,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选:B。
【分析】根据阿基米德原理计算酒精中的浮力,判定浮沉,根据阿基米德原理计算物体的体积,假设在水中浸没,计算浮力,判定浮沉,得出浮力大小。
10.下图以O为支点的人体杠杆中,属于省力杠杆的是(  )
A.举哑铃
B.仰卧起坐
C.高抬腿
D.俯卧撑
【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.举哑铃时,动肘部为支点,肌肉施加动力,阻力作用在手腕上,此时力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A错误;
B.仰卧起坐过程中,腰部为支点,肌肉施加动力,重力相当于阻力,此时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故B错误;
C.高抬腿过程中,腰部为支点,肌肉施加动力,腿的重力相当于阻力,此时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故C错误;
D.做仰卧起坐过程中,脚尖为支点,重力为阻力,手施加动力。此时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D正确。
故选D。
【分析】比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类。
11.2025年1月13日11时00分,我国太原卫星发射中心在山东海阳附近海域使用捷龙三号运载火箭,成功将微厘空间01组卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功,如图所示。火箭加速升空过程中,下列说法正确的是(不考虑燃料质量的变化)(  )

A.火箭的机械能越来越大
B.火箭处于平衡状态
C.若此时火箭不受任何力的作用,它仍会加速升空
D.火箭的惯性越来越大
【答案】A
【知识点】机械能及其转化;物体运动状态的变化;惯性及其现象;平衡状态的判断
【解析】【解答】A. 火箭加速升空,速度增大、高度升高,动能与重力势能均变大,机械能随之增大,故A符合题意。
B. 火箭做加速运动,运动状态不断改变,处于非平衡状态,受力不平衡,故B不符合题意。
C. 根据牛顿第一定律,物体不受外力时会保持静止或匀速直线运动,无法继续加速,故C不符合题意。
D. 惯性大小只由质量决定,忽略燃料质量变化时,火箭质量不变,惯性保持不变,故D不符合题意。
故选:A。
【分析】 (1)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大;
重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大;
机械能=动能+势能;
(2)平衡状态是指静止状态或匀速直线运动状态,据此分析判断;
(3)根据牛顿第一定律分析回答;
(4)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性,惯性的大小只与物体的质量有关。
12.一塑料象棋棋子放入水中后漂浮在水面上。若将它的底部磨平后,按压到装水容器的底部,使象棋底部与容器底部紧密接触、底部无水,松手后象棋棋子静止在容器底部,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.象棋棋子漂浮在水面时,受到的浮力大于其自身重力
B.象棋棋子的密度大于水的密度
C.将漂浮的象棋棋子压到容器底的过程中,其受到的浮力一直增大
D.象棋棋子最终静止在容器底部,不受水的浮力
【答案】D
【知识点】浮力及其产生原因;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A. 棋子漂浮在水面,由二力平衡可知,它受到的浮力与自身重力大小相等,故A错误。
B. 物体能够漂浮在水面,说明其整体密度小于水的密度,故B错误。
C. 把漂浮的棋子压至容器底部,未浸没时排开水的体积变大,浮力随之增大;完全浸没后,排液体积不变,浮力保持不变;若棋子底部与容器底紧密贴合、无水进入,浮力会变为零,故C错误。
D. 棋子静止在容器底部且底部无水,下表面不受水的压力,不存在上下表面的压力差,因此不受浮力作用,故D正确。
故选:D。
【分析】 (1)漂浮时浮力等于其自身的重力;
(2)象棋棋子的密度小于水的密度,象棋棋子能漂浮在水面;
(3)根据阿基米德原理判断棋子受到浮力的变化;
(4)浮力产生的原因是液体(或气体)对物体上下表面的压力差。
二、填空题(每空1.5分,共21分)
13.如图所示的蓝牙耳机盒,向上拨动盒盖无法将盒盖合上,向下拨动盒盖能将盒盖合上,这说明力的作用效果与力的   (填力的三要素名称)有关。向下拨动盒盖能将盒盖合上,说明力可以改变物体的   。
【答案】方向;运动状态
【知识点】力的作用效果;力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】 力的三要素为力的大小、方向和作用点,向上拨动盒盖无法将盒盖合上,向下拨动盒盖能将盒盖合上,力的方向不同,力的作用效果不同,这说明力的作用效果与力的方向有关。
向下拨动盒盖能将盒盖合上,对盒盖向下的力改变了盒盖运动状态,说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为:方向;运动状态。
【分析】 力的作用效果:力可以改变物体的形状;力可以改变物体的运动状态。力的三要素为力的大小、方向和作用点。
14.如图所示,用水平推力向右推书,书上的橡皮擦恰好随书一起向右做匀速直线运动,如果书突然停止运动,橡皮擦由于   将会向   (选填“左”或“右”)倾倒。
【答案】惯性;右
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】 由题知,原来橡皮和书一起向右做匀速直线运动,当书突然停止运动时,由于摩擦力的作用,橡皮的底部会随书一起静止,而橡皮的上部由于具有惯性,还要保持原来的运动状态,所以橡皮将会向右倾倒。
故答案为:惯性;右。【分析】 物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。解释惯性现象时的步骤:
①确定研究对象,阐明其原来的运动状态;
②说明哪个物体或物体的哪一部分运动状态改变了;
③说明哪个物体或物体的哪一部分由于惯性要保持原来的运动状态;
④说明结论。
15.如图所示,小明用吸管喝豆浆,豆浆在   的作用下吸入口中;吸管口一端削成斜面尖形这是为了   压强。
【答案】大气压;增大
【知识点】增大压强的方法及其应用;大气压的综合应用
【解析】【解答】(1)根据图片可知,小明用吸管喝豆浆时,吸管内空气被吸出,导致吸管内气压减小,在大气压的作用下豆浆被压入吸管。
(2)吸管口一端削成斜面尖形,是通过减小受力面积来增大压强。
【分析】(1)大气对浸入其中的物体产生压力的作用,这就是大气压强;
(2)增大压强的方法:增大压力或减小受力面积。
16.如图所示实验装置,U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。在右端c处往装置里急吹气,   管上方的空气流速大,   管中水面会升高。(均选填“a”或“b”)
【答案】a;a
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】 如果在右端c处往装置里急吹气,由于b处比a处粗,导致b管上方的气流速度小于a管上方的气流速度,b管上方的气体压强大于a管上方的气体压强,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中a管水面升高。
故答案为:a;a。【分析】 流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。
17.小李同学做“探究浮力大小影响因素”的实验。他将重为4N的实心物块用细线挂在弹簧测力计挂钩上,当物块浸没在水中静止时弹簧测力计示数如图所示,则物块所受的浮力大小为   N。若将实心物块挂在弹簧测力计挂钩上浸没在另一种液体中,发现弹簧测力计的示数为2N,则可知另一种液体的密度   (选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。
【答案】1.4;大于
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】 由题可知物块的重力为4N,
由图知,测力计的分度值为0.2N,此时示数为2.6N,
则物块在水中所受的浮力为:F浮=G-F=4N-2.6N=1.4N;
当物块浸没在另一种液体中时,测力计的示数为2N,
此时物块受到的浮力为:F浮'=G-F'=4N-2N=2N>1.4N,
因物块都浸没在液体中,则排开液体的体积相同,且物块在另一种液体中受到的浮力较大,所以根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,另一种液体的密度大于水的密度。
故答案为:1.4;大于。
【分析】 (1)知道物块的重力,由图可知物块浸没在水中时测力计的示数,根据称重法F浮=G-F计算物块浸没在水中时受到的浮力;
(2)根据称重法F浮=G-F计算物块浸没在另一种液体中时受到的浮力;根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排判断另一种液体的密度与水的密度的关系。
18.2024年11月12日、我国第二款隐形战机歼-35A惊艳亮相珠海航展。歼-35A采用两台国产涡扇19发动机,当发动机以的推力使战机以2马赫(即2倍声速,已知声速为340m/s)匀速巡航时,10s内发动机推力做功   J,它的功率是   W。
【答案】;
【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】【解答】 解:(1)根据知,飞机10s内飞行的路程:s=vt=2×340m/s×10s=6800m,发动机对飞机做功:W=Fs=2×105N×6800m=1.36×109J;
(2)发动机推力的功率:。
故答案为:1.36×109;1.36×108。
【分析】 (1)知道飞行速度和时间,根据公式求出路程,根据公式W=Fs求出发动机做的功;
(2)再根据公式求出发动机做功的功率。
19.如图甲所示,放在水平地面上的物体受到水平向右的拉力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,对应的物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示。分析图像可知,当t=3s时,物体受到的摩擦力为   N,方向是   。
【答案】4;水平向左
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;探究影响摩擦力大小因素的实验;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】 物体在水平方向受水平向右的拉力F与水平向左的摩擦力f作用;
由丙图知在4s-6s内,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,由乙图知此时拉力F'=4N,由平衡条件得滑动摩擦力f'=F'=4N;
在t=3s时物体做加速运动,物体受到滑动摩擦力作用,由于接触面的粗糙程度和压力的大小都不变,滑动摩擦力与不变,因此在t=3s时,物体受到的滑动摩擦力仍为4N,方向水平向左。
故答案为:4;水平向左。【分析】对物体进行受力分析;由乙图像求出各时刻物体所受到的拉力F;
由丙图像判断物体的运动状态,根据物体的运动状态,由平衡条件求出物体所受的摩擦力和方向。
三、实验探究题(共3个小题,每小题4个小问,每小问1.5分,共18分)
20.为了探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,小轩设计了如图甲所示的实验装置。步骤一∶小轩用水平向左的力F拉动平板小车1,在4s内观察且记录了拉力传感器的示数变化,并绘制了如图乙所示的图像。
(1)请在图甲中画出步骤一中,平板小车1开始运动时,铁块所受摩擦力的示意图   。
(2)在步骤一中,当平板小车1开始运动时,铁块受到的摩擦力为   N。
步骤二:如图丙所示,换用上表面比平板小车1光滑的平板小车2,用电动机水平向左拉动平板小车2,并用弹簧测力计竖直向上拉铁块,待示数稳定后读出弹簧测力计和拉力传感器的示数并记录在下表中。(拉线足够长)
实验次数 铁块重力/ 弹簧测力计示数/ 拉力传感器示数/
(3)步骤二第1次实验中拉力传感器的示数比步骤一中1s~4s时小,由此我们可知滑动摩擦力的大小与   有关。
(4)比较步骤二的实验数据,我们可以得到结论:在其他条件相同时,   越大,滑动摩擦力越大。
【答案】(1)
(2)2.0
(3)接触面的粗糙程度
(4)压力
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】 (1)图甲中平板小车1开始运动时,木块相对于地面静止,木块受到因拉力传感器的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,拉力传感器的拉力方向为水平向右,故铁块A受到的滑动摩擦力方向水平向左,受力示意图如图所示:
(2)在步骤一中,由图乙可知,当平板小车1开始运动时(t=1s时),拉力器传感器的拉力为2.0N,此时铁块处于静止状态,水平方向上受到向右的拉力器传感器的拉力、向左的滑动摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,其大小相等,故滑动摩擦力大小为f=F示=2.0N。
(3)在步骤二中,用电动机水平向左拉动上表面比平板小车1光滑的平板小车2(接触面的粗糙程度减小),步骤二第1次实验中拉力传感器的示数比步骤一1s 4s时小,即滑动摩擦力变小,而铁块对接触面的压力大小不变(等于铁块的重力,注意步骤二第1次实验中测力计向上的拉力为0),由此我们可知滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(4)由表格可知,在步骤二的四次实验中,接触面的粗糙程度不变,但弹簧测力计的示数不同(即向上的拉力大小不同),弹簧测力计的拉力越大,铁块对接触面的压力越小,拉力传感器的示数越小,所以可得出结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
故答案为:(1) ;(2)2.0;(3)接触面的粗糙程度;(4)压力。
【分析】 (1)通过受力分析得出铁块所受滑动摩擦力的方向,据此画图;
(2)在步骤一中,由图乙可知,当平板小车1开始运动时(t=1s时),拉力器传感器的拉力为2.0N,此时铁块处于静止状态,据此得出铁块受到的滑动摩擦力大小。
(3)滑动摩擦力的大小与压力、接触面的粗糙程度有关,利用控制变量法分析。
(4)在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(1)图甲中平板小车1开始运动时,因拉力传感器的拉力方向为水平向右,故铁块A受到的滑动摩擦力方向水平向左,A水平方向受力示意图如图所示:
(2)在步骤一中,由图乙可知,当平板小车1开始运动时(t=1s时),拉力器传感器的拉力为2.0N,此时铁块处于静止状态,水平方向上受到向右的拉力器传感器的拉力、向左的滑动摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,其大小相等,故滑动摩擦力大小为f=F示=2.0N。
(3)在步骤二中,用电动机水平向左拉动上表面比平板小车1光滑的平板小车2(接触面的粗糙程度减小),步骤二第1次实验中拉力传感器的示数比步骤一1s 4s时小,即滑动摩擦力变小,而铁块对接触面的压力大小不变(等于铁块的重力,注意步骤二第1次实验中测力计向上的拉力为0),由此我们可知滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(4)由表格可知,在步骤二的四次实验中,接触面的粗糙程度不变,但弹簧测力计的示数不同(即向上的拉力大小不同),弹簧测力计的拉力越大,铁块对接触面的压力越小,拉力传感器的示数越小,所以可得出结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
21.小铃和小越利用如图所示实验装置探究“浮力大小与排开液体重力的定量关系”。
(1)小铃将石块用细线悬挂在竖直的、已调零的弹簧测力计的下方,当弹簧测力计与石块静止时,记录此时弹簧测力计的示数为F1,此时弹簧测力计的示数   (选填“大于”“等于”或“小于”)石块的重力。
(2)将溢水杯中装满水,用弹簧测力计钩挂石块,使石块浸没在水中,读出此时弹簧测力计的示数为F2,则石块受到的浮力F浮=   (用所测量的物理量表示)。
(3)用弹簧测力计测量出小烧杯的重力,及小烧杯和被石块从溢水杯排到小烧杯中水的总重力。换用不同大小的石块进行多次实验,并将测得的实验数据整理后填入下表中。分析实验数据可得到结论:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小   (选填“大于”“等于”或“小于”)物体排开液体所受的重力。
实验次数 石块在空气中时弹簧测力计的示数/ 石块浸没在水中时弹簧测力计的示数/ 排出水的重力/
(4)小新用现有的数据计算得到石块的密度。请写出石块密度的表达式:ρ石=   (水的密度用ρ水表示,用含F1、F2和ρ水的式子表示)。
【答案】(1)等于
(2)
(3)等于
(4)
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】(1)把石块悬挂在调零后的弹簧测力计下,二者保持静止,石块受力平衡,因此测力计示数等于石块的重力。
(2)将石块完全浸没在水中,石块受到重力、拉力和浮力三个力。根据受力平衡可得,石块所受浮力F浮=G F2=F1 F2。
(3)先用弹簧测力计测出空烧杯的重力,再测出烧杯与排开水的总重力,两者差值即为排开水的重力G排 。结合实验数据计算对比:8N-4.8N=3.2N,4.5N-2.7N=1.8N3N-1.8N=1.2N。
实验结论:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力大小等于物体排开液体的重力。
(4)由G=mg得,石块的质量
由得,石块的体积
石块密度。
故答案为:(1)等于;(2)F1-F2;(3)等于;(4)。
【分析】 (1)根据弹簧测力计的测力原理分析;
(2)由称重法得出石块受到的浮力;
(3)得出排出水的重力,即G排,与浮力对比得出结论;
(4)由G=mg得出石块的质量,由F浮=ρ液gV排得石块的体积,根据密度公式得出石块密度。
(1)将石块用细线悬挂在竖直的、已调零的弹簧测力计的下方,当弹簧测力计与石块静止时,石块受到的力是平衡力,所以此时弹簧测力计的示数等于石块的重力。
(2)使石块浸没在水中,石块受到竖直向下的重力、弹簧测力计向上的拉力、竖直向上的浮力,则石块受到的浮力F浮=G F2=F1 F2
(3)用弹簧测力计测量出小烧杯的重力,及小烧杯和被石块从溢水杯排到小烧杯中水的总重力,求出排出水的重力,即G排,与浮力对比,分析实验数据
8N-4.8N=3.2N
4.5N-2.7N=1.8N
3N-1.8N=1.2N
可得到结论:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。
(4)由G=mg得,石块的质量
由得,石块的体积
石块密度
22.小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件。实验使用的钩码质量均相等,杠杆上每格长度均相等。
(1)实验中需要调节图甲中杠杆在水平位置平衡,目的是方便测量   (选填“力”或“力臂”)。
(2)调节杠杆在水平位置平衡后,在杠杆支点O两侧分别挂上钩码,设右侧钩码对杠杆施加的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施加的力为阻力F2;测出杠杆水平平衡时的动力臂l1和阻力臂l2;多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,使杠杆在水平位置平衡,得到实验数据如下表所示。分析表中的数据,可以得到杠杆的平衡条件:   (用含下表中表示物理量的字母的式子表示)。
次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
(3)本次探究进行多次实验的目的是:   。
(4)如图乙所示的杠杆在水平位置平衡,将位置的钩码个数都减少一个,杠杆将会   (选填“仍然平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)。
【答案】(1)力臂
(2)
(3)得到普遍规律,避免偶然性
(4)右端下沉
【知识点】杠杆的平衡条件;探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】 (1)实验中需要调节图甲中杠杆在水平位置平衡,力臂与杠杆重合,目的是方便测量力臂;
(2)第一次实验F1l1=0.5N×20.0cm=10N cm=F2l2=1.0N×10.0cm=10N cm,
第二次实验:F1l1=1.0N×15.0cm=15N cm=F2l2=1.5N×10.0cm=15N cm,
第三次实验:F1l1=1.5N×10.0cm=15N cm=F2l2=0.5N×30.0cm=15N cm,
通过多次实验数据可以得到杠杆的平衡条件为F1l1=F2l2;
(3)本次探究进行多次实验,是为了避免只进行一次或几次实验得到的结论具有偶然性,通过多次实验获取多组数据,从而归纳出具有普遍意义的杠杆平衡条件;
(4)设一个钩码的重力为G,杠杆上每格长度为L。原来杠杆平衡时,根据杠杆平衡条件有2G×3L=3G×2L
将A、B位置的钩码个数都减少一个后,左边力与力臂的乘积为G×3L=3GL
右边力与力臂的乘积为2G×2L=4GL
因为3GL<4GL,即右边力与力臂的乘积较大,所以杠杆将会右端下沉。
故答案为:(1)力臂;(2)F1l1=F2l2;(3)得到普遍规律,避免偶然性(4)右端下沉。
【分析】 (1)探究“杠杆的平衡条件”实验中,让杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂大小;
(2)杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2;
(3)为了得到普遍规律,避免偶然性,实验中应多次测量;
(4)根据杠杆平衡条件做出解答。
(1)杠杆在水平位置平衡时,力臂与杠杆重合,此时可以直接从杠杆上读出力臂的大小,所以目的是方便测量力臂。
(2)第一次实验
第二次实验:
第三次实验:
通过多次实验数据可以得到杠杆的平衡条件为。
(3)本次探究进行多次实验,是为了避免只进行一次或几次实验得到的结论具有偶然性,通过多次实验获取多组数据,从而归纳出具有普遍意义的杠杆平衡条件。
(4)设一个钩码的重力为G,杠杆上每格长度为L。原来杠杆平衡时,根据杠杆平衡条件有
将A、B位置的钩码个数都减少一个后,左边力与力臂的乘积为
右边力与力臂的乘积为
因为,即右边力与力臂的乘积较大,所以杠杆将会右端下沉。
四、计算题(其中第23题7分,第24题8分,第25题10分,共25分)
23.如图所示,一个所受重力为5N的钩码挂在弹簧的下端并处于静止状态,则:(取10N/kg)
(1)求此时弹簧对钩码的弹力的大小和方向;
(2)在图中的情况下,用手向下拉动钩码,使弹簧对钩码的拉力大小变为12N。不计空气阻力,求松手瞬间,钩码受到的合力的大小和方向。
【答案】(1)钩码保持静止,处于平衡状态,弹簧弹力与钩码重力为一对平衡力,二力大小相等、方向相反。因此弹簧对钩码的弹力竖直向上,大小等于钩码重力,即为5N。
答:此时弹簧对钩码的弹力的大小为5N,方向竖直向上。
(2)松手瞬间,钩码同时受到向上的弹力和向下的重力,弹力大于重力,合力方向竖直向上。合力大小F合=12N-5N=7N.
答:松手瞬间,钩码受到的合力的大小为7N,方向竖直向上。
【知识点】力的合成与应用
【解析】【分析】 同一直线上二力的合成,当二力方向相同时,合力等于二力之和;当二力方向相反时,合力等于二力之差,合力方向与较大的力的方向相同。
(1)图中钩码处于静止状态,受到的弹簧的弹力与其所受重力是一对平衡力,大小相等、方向相反。故弹簧对钩码的弹力的方向竖直向上,大小为
(2)松手瞬间,钩码受到弹簧的弹力和重力,弹力大于重力,所以钩码受到的合力方向竖直向上,合力大小为
24.小明家装修房屋,一箱质量为的建筑材料放在水平地面上,它与水平地面的接触面积是0.5m2。装修工人用的拉力通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升,用时。()求:
(1)建筑材料放在水平地面上时对地面的压强;
(2)拉力做的总功和拉力的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
【答案】解:(1)根据重力公式可知建筑材料的重力G=mg=80kg×10N/kg=800N,
建筑材料对水平地面的压力:F压=G=800N,
建筑材料对地面的压强:;
(2)滑轮组的动滑轮绕2段绳,根据s=nh得出绳子自由端移动的距离s=nh=2×3m=6m,
拉力做的总功:W总=Fs=500N×6m=3000J,
拉力F的功率:;
(3)有用功为W有=Gh=800N×3m=2400J,
滑轮组的机械效率。
答:(1)建筑材料放在水平地面上时对地面的压强为1600Pa;
(2)拉力做的总功为3000J,拉力的功率是150W;
(3)滑轮组的机械效率是80%。
【知识点】功率计算公式的应用;压强的大小及其计算;滑轮(组)的机械效率;功的计算及应用
【解析】【分析】 (1)根据G=mg得出建筑材料的重力,建筑材料对水平地面的压力大小等于建筑材料的重力,根据求出建筑材料对地面的压强;(2)滑轮组的动滑轮绕2段绳,根据s=nh得出绳子自由端移动的距离,根据W总=Fs得出拉力做的总功,根据得出拉力F的功率;
(3)根据W有=Gh得出有用功,根据得出滑轮组机械效率。
25.如图所示,圆柱体甲和轻质薄壁圆柱形容器乙置于水平地面。圆柱体甲的质量为4kg,容器乙的底面积为,高为0.3m,内盛有0.2m深的水。则(,,忽略容器乙的质量、壁厚和底厚)
(1)求圆柱体甲所受重力;
(2)将圆柱体甲浸入在容器乙中的水中,容器乙对桌面的压强为2940Pa,此时容器乙中水对容器底的压强为多大?
(3)圆柱体甲浸没在容器乙中的水中时,所受浮力为多大?
【答案】(1)m甲=4kg,甲所受重力G甲=m甲g=4kg×9.8N/kg=39.2N。
答: 圆柱体甲所受重力G甲为39.2N。
(2)容器乙中原有水的体积;
容器乙中水的质量;
水的重力 ;
根据知,容器乙对桌面的压力 ;
容器中水的重力 ;
故容器有水溢出,此时水的深度为0.3m,水对容器底的压强为,
答: 将圆柱体甲浸入在容器乙中的水中,容器乙对桌面的压强p乙为2940Pa,此时容器乙中水对容器底的压强为2940Pa。
(3)溢出的水所受重力G溢出=G水-G水'=39.2N-19.6N=19.6N;
除了溢出的水外,圆柱体甲排开的水在容器乙中留下的体积;
则圆柱体甲排开的水在容器乙中留下的水所受重力;
根据阿基米德原理,圆柱体甲所受浮力等于圆柱体甲排开水所受重力F浮=G排=G溢出+G水''=19.6N+19.6N=39.2N。
答: 柱体甲浸没在容器乙中的水中时,所受浮力为39.2N。
【知识点】重力及其大小的计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算重力;
(2)根据容器中水的体积计算水的重力,结合压强公式计算剩余水的重力,分析是否有水溢出,根据深度计算压强;
(3)结合溢出的水重力,以及圆柱体甲排开的水在容器乙中留下的体积计算排开水的总重力,得出浮力。
(1)圆柱体甲的质量为4kg,,圆柱体甲所受重力
(2)容器乙中水的体积
容器乙中水的质量
水的重力
将圆柱体甲浸入在容器乙中的水中,容器乙对桌面的压力
容器中水的重力
故容器有水溢出,此时水的深度为0.3m,水对容器底的压强为
(3)溢出的水所受重力
除了溢出的水外,圆柱体甲排开的水在容器乙中留下的体积
则圆柱体甲排开的水在容器乙中留下的水所受重力
根据阿基米德原理,圆柱体甲所受浮力等于圆柱体甲排开水所受重力
1 / 1四川省广安市(武胜、岳池、华蓥)2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
一、单项选择题(每小题3分,共36分)
1.初冬时节,广安市华蓥山层林尽染、水绿舟轻,如诗如画,美不胜收。天池湖上,两叶轻舟在色彩斑斓的彩林映衬下行驶。在水中划船时,使船前进的动力是(  )
A.船桨对水的推力 B.人对船的推力
C.水对桨的推力 D.水对船的推力
2.某同学使用已经校零的弹簧测力计测量物体的重力时,错将物体挂在了拉环上,当物体静止时,弹簧测力计的示数为4N,则物体的重力为(  )
A.一定等于4N B.一定小于4N
C.一定大于4N D.以上情况都有可能
3.下列措施是为了增大压强的是(  )
A.运动员站在滑雪板上滑雪 B.压路机的碾子质量很大
C.汽车行驶时不能超载 D.图钉帽做得比较宽大
4.寒冷的冬天,小华发现自己的羽绒服拉链较难拉动,于是她在拉链上涂蜡,就可以轻松拉动拉链。在拉链上涂蜡是为了(  )
A.改变施力的作用点 B.改变施力的方向
C.增大摩擦 D.减小摩擦
5.如图所示是四川省成都市金沙遗址博物馆的镇馆之宝——太阳神鸟金饰,被放在一个倾斜的展台上进行展示。下列关于放在展台上的太阳神鸟金饰的说法中,正确的是(  )
A.太阳神鸟金饰受到沿着斜面向下的摩擦力的作用
B.太阳神鸟金饰的重力和它对展台的压力是一对平衡力
C.太阳神鸟金饰对展台的压力和展台对它的支持力是一对相互作用力
D.太阳神鸟金饰对展台的压力和展台对它的支持力是一对平衡力
6.下列四种情形中,人没有对物体做功的是(  )
A.小明推着一个木箱向前走了10m B.铃铃提着书包站在路边
C.琪琪将几本书从地上拿到桌面 D.贺贺将一个哑铃举过头顶
7.“安全你我他,平安靠大家。”以下安全提示中主要考虑惯性因素的是(  )
A.请驾驶员和乘客系好安全带
B.禁止高空抛物
C.剪刀不用时,要把剪刀的刀刃合拢放在不易碰落的地方
D.高铁站台上,请站在安全线以外
8.下列装置中,利用了连通器原理的是(  )
A.活塞式抽水机 B.密度计
C.茶壶 D.U形管压强计
9.将重为10N的小球轻放入盛满酒精的烧杯中,溢出的酒精重8N。若将该小球轻轻放入盛满水的烧杯中,则溢出水的重力大小可能(已知酒精的密度小于水的密度)(  )
A.小于8N B.等于10N C.等于8N D.大于10N
10.下图以O为支点的人体杠杆中,属于省力杠杆的是(  )
A.举哑铃
B.仰卧起坐
C.高抬腿
D.俯卧撑
11.2025年1月13日11时00分,我国太原卫星发射中心在山东海阳附近海域使用捷龙三号运载火箭,成功将微厘空间01组卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功,如图所示。火箭加速升空过程中,下列说法正确的是(不考虑燃料质量的变化)(  )

A.火箭的机械能越来越大
B.火箭处于平衡状态
C.若此时火箭不受任何力的作用,它仍会加速升空
D.火箭的惯性越来越大
12.一塑料象棋棋子放入水中后漂浮在水面上。若将它的底部磨平后,按压到装水容器的底部,使象棋底部与容器底部紧密接触、底部无水,松手后象棋棋子静止在容器底部,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.象棋棋子漂浮在水面时,受到的浮力大于其自身重力
B.象棋棋子的密度大于水的密度
C.将漂浮的象棋棋子压到容器底的过程中,其受到的浮力一直增大
D.象棋棋子最终静止在容器底部,不受水的浮力
二、填空题(每空1.5分,共21分)
13.如图所示的蓝牙耳机盒,向上拨动盒盖无法将盒盖合上,向下拨动盒盖能将盒盖合上,这说明力的作用效果与力的   (填力的三要素名称)有关。向下拨动盒盖能将盒盖合上,说明力可以改变物体的   。
14.如图所示,用水平推力向右推书,书上的橡皮擦恰好随书一起向右做匀速直线运动,如果书突然停止运动,橡皮擦由于   将会向   (选填“左”或“右”)倾倒。
15.如图所示,小明用吸管喝豆浆,豆浆在   的作用下吸入口中;吸管口一端削成斜面尖形这是为了   压强。
16.如图所示实验装置,U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。在右端c处往装置里急吹气,   管上方的空气流速大,   管中水面会升高。(均选填“a”或“b”)
17.小李同学做“探究浮力大小影响因素”的实验。他将重为4N的实心物块用细线挂在弹簧测力计挂钩上,当物块浸没在水中静止时弹簧测力计示数如图所示,则物块所受的浮力大小为   N。若将实心物块挂在弹簧测力计挂钩上浸没在另一种液体中,发现弹簧测力计的示数为2N,则可知另一种液体的密度   (选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。
18.2024年11月12日、我国第二款隐形战机歼-35A惊艳亮相珠海航展。歼-35A采用两台国产涡扇19发动机,当发动机以的推力使战机以2马赫(即2倍声速,已知声速为340m/s)匀速巡航时,10s内发动机推力做功   J,它的功率是   W。
19.如图甲所示,放在水平地面上的物体受到水平向右的拉力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,对应的物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示。分析图像可知,当t=3s时,物体受到的摩擦力为   N,方向是   。
三、实验探究题(共3个小题,每小题4个小问,每小问1.5分,共18分)
20.为了探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,小轩设计了如图甲所示的实验装置。步骤一∶小轩用水平向左的力F拉动平板小车1,在4s内观察且记录了拉力传感器的示数变化,并绘制了如图乙所示的图像。
(1)请在图甲中画出步骤一中,平板小车1开始运动时,铁块所受摩擦力的示意图   。
(2)在步骤一中,当平板小车1开始运动时,铁块受到的摩擦力为   N。
步骤二:如图丙所示,换用上表面比平板小车1光滑的平板小车2,用电动机水平向左拉动平板小车2,并用弹簧测力计竖直向上拉铁块,待示数稳定后读出弹簧测力计和拉力传感器的示数并记录在下表中。(拉线足够长)
实验次数 铁块重力/ 弹簧测力计示数/ 拉力传感器示数/
(3)步骤二第1次实验中拉力传感器的示数比步骤一中1s~4s时小,由此我们可知滑动摩擦力的大小与   有关。
(4)比较步骤二的实验数据,我们可以得到结论:在其他条件相同时,   越大,滑动摩擦力越大。
21.小铃和小越利用如图所示实验装置探究“浮力大小与排开液体重力的定量关系”。
(1)小铃将石块用细线悬挂在竖直的、已调零的弹簧测力计的下方,当弹簧测力计与石块静止时,记录此时弹簧测力计的示数为F1,此时弹簧测力计的示数   (选填“大于”“等于”或“小于”)石块的重力。
(2)将溢水杯中装满水,用弹簧测力计钩挂石块,使石块浸没在水中,读出此时弹簧测力计的示数为F2,则石块受到的浮力F浮=   (用所测量的物理量表示)。
(3)用弹簧测力计测量出小烧杯的重力,及小烧杯和被石块从溢水杯排到小烧杯中水的总重力。换用不同大小的石块进行多次实验,并将测得的实验数据整理后填入下表中。分析实验数据可得到结论:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小   (选填“大于”“等于”或“小于”)物体排开液体所受的重力。
实验次数 石块在空气中时弹簧测力计的示数/ 石块浸没在水中时弹簧测力计的示数/ 排出水的重力/
(4)小新用现有的数据计算得到石块的密度。请写出石块密度的表达式:ρ石=   (水的密度用ρ水表示,用含F1、F2和ρ水的式子表示)。
22.小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件。实验使用的钩码质量均相等,杠杆上每格长度均相等。
(1)实验中需要调节图甲中杠杆在水平位置平衡,目的是方便测量   (选填“力”或“力臂”)。
(2)调节杠杆在水平位置平衡后,在杠杆支点O两侧分别挂上钩码,设右侧钩码对杠杆施加的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施加的力为阻力F2;测出杠杆水平平衡时的动力臂l1和阻力臂l2;多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,使杠杆在水平位置平衡,得到实验数据如下表所示。分析表中的数据,可以得到杠杆的平衡条件:   (用含下表中表示物理量的字母的式子表示)。
次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
(3)本次探究进行多次实验的目的是:   。
(4)如图乙所示的杠杆在水平位置平衡,将位置的钩码个数都减少一个,杠杆将会   (选填“仍然平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)。
四、计算题(其中第23题7分,第24题8分,第25题10分,共25分)
23.如图所示,一个所受重力为5N的钩码挂在弹簧的下端并处于静止状态,则:(取10N/kg)
(1)求此时弹簧对钩码的弹力的大小和方向;
(2)在图中的情况下,用手向下拉动钩码,使弹簧对钩码的拉力大小变为12N。不计空气阻力,求松手瞬间,钩码受到的合力的大小和方向。
24.小明家装修房屋,一箱质量为的建筑材料放在水平地面上,它与水平地面的接触面积是0.5m2。装修工人用的拉力通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升,用时。()求:
(1)建筑材料放在水平地面上时对地面的压强;
(2)拉力做的总功和拉力的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
25.如图所示,圆柱体甲和轻质薄壁圆柱形容器乙置于水平地面。圆柱体甲的质量为4kg,容器乙的底面积为,高为0.3m,内盛有0.2m深的水。则(,,忽略容器乙的质量、壁厚和底厚)
(1)求圆柱体甲所受重力;
(2)将圆柱体甲浸入在容器乙中的水中,容器乙对桌面的压强为2940Pa,此时容器乙中水对容器底的压强为多大?
(3)圆柱体甲浸没在容器乙中的水中时,所受浮力为多大?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】力作用的相互性
【解析】【解答】A. 船桨向后划水时,船桨对水施加向后的推力,该力仅改变水的运动状态,无法直接推动船体前进,故A错误。
B. 划船行进过程中,并非人直接对船施加推力使船运动,依靠的是桨与水的相互作用力,故B错误。
C. 根据力的作用是相互的,船桨向后推水,水会对船桨施加向前的反作用力,该力带动船体向前运动,是船只前进的直接动力,故C正确。
D. 水对船向上的浮力用于平衡船的重力,水对船身的阻力阻碍船只前行,二者均不是船前进的动力,故D错误。
故选:C。
【分析】(1)力的作用对象不同,船桨对水的作用力,受力物体为水,不能直接推动船只。
(2)划船的动力来源并非人体直接推船,需结合力的相互作用原理判断。
(3)物体间力的作用是相互的,水对船桨的反作用力,是船只向前行驶的动力。
(4)浮力竖直向上、水的阻力向后,均无法提供船只水平向前的动力。
2.【答案】B
【知识点】弹簧测力计及其使用;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】根据图片可知,此时弹簧测力计倒着使用,则当物体静止时,弹簧测力计的示数等于物体和弹簧测力计外壳的重力,所以物体的重力小于4N。
故选B。
【分析】对弹簧测力计进行受力分析,根据平衡力的知识分析判断。
3.【答案】B
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A. 运动员脚踩滑雪板滑行,压力不变,依靠增大受力面积减小压强,故A错误。
B. 压路机碾子质量大,在受力面积不变时,通过增大压力来增大对地压强,故B正确。
C. 汽车禁止超载,是通过减小压力降低车辆对路面的压强,防止路面受损,故C错误。
D. 图钉帽设计得宽大,压力一定时,增大受力面积可减小手部受到的压强,按压更轻松,故D错误。
故选:B。
【分析】增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
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。
4.【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】在衣服的拉链上涂些蜡,可以在拉链表面形成一层蜡膜,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦,故ABC不符合题意,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,改变接触面和变滑动为滚动。
5.【答案】C
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】A. 金饰静止在斜面上,存在沿斜面向下的运动趋势,因此受到沿斜面向上的静摩擦力,故A错误。
B. 金饰置于水平展台时,其所受重力与它对展台的压力方向一致,不满足二力平衡条件,并非平衡力,故B错误。
C. 金饰对展台的压力、展台对金饰的支持力,大小相等、方向相反、作用在两个不同物体上,属于一对相互作用力,故C正确。
D. 平衡力要求两个力作用在同一物体上,压力和支持力受力物体不同,不属于平衡力,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
(2)相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
6.【答案】B
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A. 小明推木箱前行,推力方向与木箱运动方向一致,力对物体做了功,故A不符合题意。
B. 拎着书包原地站立,人对书包施加了向上的拉力,但书包没有移动距离,不满足做功条件,人没有做功,故B符合题意。
C. 将书本从地面放到桌面,拉力向上,书本沿竖直方向移动了距离,拉力做了功,故C不符合题意。
D. 把哑铃举过头顶的过程中,作用力向上,哑铃向上移动了距离,此过程力做了功,故D不符合题意。
故选:B。
【分析】(1)做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动距离,二者缺一不可。
(2)有力但物体未移动距离,不做功。
(3)力的方向与物体移动方向一致,力对物体做功。
(4)物体在力的作用下发生位置变化,该力就会做功。
7.【答案】A
【知识点】力的作用效果;惯性及其现象;增大压强的方法及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.汽车紧急刹车或发生碰撞时,驾乘人员由于具有惯性,会保持原有运动状态向前冲出,安全带可约束人体、避免受伤,利用了惯性知识,故A符合题意;
B.高空抛物危害性大,是物体受重力作用下落、重力势能转化为动能导致,与惯性无关,故B不符合题意;
C.剪刀刀刃闭合防护,属于日常安全操作规范,没有运用惯性原理,故C不符合题意;
D.列车站台设置安全线,依据流体流速越大、压强越小的原理,防止大气压将人推向列车,和惯性无关,故D不符合题意。
故选:A。
【分析】(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,安全带防护利用了惯性相关知识;
(2)高空抛物的危害成因是重力做功、机械能转化,不涉及惯性;
(3)剪刀闭合防护属于人身安全防护规则,无物理惯性原理应用;
(4)站台安全线依托流体压强与流速关系,不属于惯性应用实例。
8.【答案】C
【知识点】连通器原理及其应用;探究液体压强的特点实验;大气压的综合应用;浮力的利用
【解析】【解答】A. 活塞式抽水机依靠大气压强工作,并非利用连通器原理,故A不符合题意。
B. 密度计根据物体浮沉条件与阿基米德原理制成,和连通器无关,故B不符合题意。
C. 茶壶的壶身与壶嘴底部相连、上端开口,构成连通器,静止时液面保持相平,属于连通器的典型应用,故C符合题意。
D. U形管压强计一端封闭,不满足连通器两端开口的条件,工作原理为液体压强规律,不属于连通器,故D不符合题意。
故选:C。
【分析】(1)连通器的特点是上端开口、底部相连通,静止时各部分液面保持相平。
(2)活塞式抽水机利用大气压实现抽水。
(3)密度计运用浮沉条件和浮力相关原理工作。
(4)U形管压强计一端密闭,结构不符合连通器要求,用于探究液体压强。
9.【答案】B
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】 根据阿基米德原理,在酒精中所受的浮力等于排开酒精的重力,即F浮=G排=8N
此时浮力小于重力,故小球在酒精中沉底,小球的体积等于排开酒精的体积,酒精的密度,根据F浮=ρ液gV排,排开酒精的体积 ;
假设浸没水中,浮力F'浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N;等于物体的重力,故小球在水中处于悬浮状态,根据悬浮的条件,此时浮力等于重力10N,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选:B。
【分析】根据阿基米德原理计算酒精中的浮力,判定浮沉,根据阿基米德原理计算物体的体积,假设在水中浸没,计算浮力,判定浮沉,得出浮力大小。
10.【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.举哑铃时,动肘部为支点,肌肉施加动力,阻力作用在手腕上,此时力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A错误;
B.仰卧起坐过程中,腰部为支点,肌肉施加动力,重力相当于阻力,此时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故B错误;
C.高抬腿过程中,腰部为支点,肌肉施加动力,腿的重力相当于阻力,此时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故C错误;
D.做仰卧起坐过程中,脚尖为支点,重力为阻力,手施加动力。此时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D正确。
故选D。
【分析】比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类。
11.【答案】A
【知识点】机械能及其转化;物体运动状态的变化;惯性及其现象;平衡状态的判断
【解析】【解答】A. 火箭加速升空,速度增大、高度升高,动能与重力势能均变大,机械能随之增大,故A符合题意。
B. 火箭做加速运动,运动状态不断改变,处于非平衡状态,受力不平衡,故B不符合题意。
C. 根据牛顿第一定律,物体不受外力时会保持静止或匀速直线运动,无法继续加速,故C不符合题意。
D. 惯性大小只由质量决定,忽略燃料质量变化时,火箭质量不变,惯性保持不变,故D不符合题意。
故选:A。
【分析】 (1)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大;
重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大;
机械能=动能+势能;
(2)平衡状态是指静止状态或匀速直线运动状态,据此分析判断;
(3)根据牛顿第一定律分析回答;
(4)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性,惯性的大小只与物体的质量有关。
12.【答案】D
【知识点】浮力及其产生原因;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A. 棋子漂浮在水面,由二力平衡可知,它受到的浮力与自身重力大小相等,故A错误。
B. 物体能够漂浮在水面,说明其整体密度小于水的密度,故B错误。
C. 把漂浮的棋子压至容器底部,未浸没时排开水的体积变大,浮力随之增大;完全浸没后,排液体积不变,浮力保持不变;若棋子底部与容器底紧密贴合、无水进入,浮力会变为零,故C错误。
D. 棋子静止在容器底部且底部无水,下表面不受水的压力,不存在上下表面的压力差,因此不受浮力作用,故D正确。
故选:D。
【分析】 (1)漂浮时浮力等于其自身的重力;
(2)象棋棋子的密度小于水的密度,象棋棋子能漂浮在水面;
(3)根据阿基米德原理判断棋子受到浮力的变化;
(4)浮力产生的原因是液体(或气体)对物体上下表面的压力差。
13.【答案】方向;运动状态
【知识点】力的作用效果;力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】 力的三要素为力的大小、方向和作用点,向上拨动盒盖无法将盒盖合上,向下拨动盒盖能将盒盖合上,力的方向不同,力的作用效果不同,这说明力的作用效果与力的方向有关。
向下拨动盒盖能将盒盖合上,对盒盖向下的力改变了盒盖运动状态,说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为:方向;运动状态。
【分析】 力的作用效果:力可以改变物体的形状;力可以改变物体的运动状态。力的三要素为力的大小、方向和作用点。
14.【答案】惯性;右
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】 由题知,原来橡皮和书一起向右做匀速直线运动,当书突然停止运动时,由于摩擦力的作用,橡皮的底部会随书一起静止,而橡皮的上部由于具有惯性,还要保持原来的运动状态,所以橡皮将会向右倾倒。
故答案为:惯性;右。【分析】 物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。解释惯性现象时的步骤:
①确定研究对象,阐明其原来的运动状态;
②说明哪个物体或物体的哪一部分运动状态改变了;
③说明哪个物体或物体的哪一部分由于惯性要保持原来的运动状态;
④说明结论。
15.【答案】大气压;增大
【知识点】增大压强的方法及其应用;大气压的综合应用
【解析】【解答】(1)根据图片可知,小明用吸管喝豆浆时,吸管内空气被吸出,导致吸管内气压减小,在大气压的作用下豆浆被压入吸管。
(2)吸管口一端削成斜面尖形,是通过减小受力面积来增大压强。
【分析】(1)大气对浸入其中的物体产生压力的作用,这就是大气压强;
(2)增大压强的方法:增大压力或减小受力面积。
16.【答案】a;a
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】 如果在右端c处往装置里急吹气,由于b处比a处粗,导致b管上方的气流速度小于a管上方的气流速度,b管上方的气体压强大于a管上方的气体压强,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中a管水面升高。
故答案为:a;a。【分析】 流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。
17.【答案】1.4;大于
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】 由题可知物块的重力为4N,
由图知,测力计的分度值为0.2N,此时示数为2.6N,
则物块在水中所受的浮力为:F浮=G-F=4N-2.6N=1.4N;
当物块浸没在另一种液体中时,测力计的示数为2N,
此时物块受到的浮力为:F浮'=G-F'=4N-2N=2N>1.4N,
因物块都浸没在液体中,则排开液体的体积相同,且物块在另一种液体中受到的浮力较大,所以根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,另一种液体的密度大于水的密度。
故答案为:1.4;大于。
【分析】 (1)知道物块的重力,由图可知物块浸没在水中时测力计的示数,根据称重法F浮=G-F计算物块浸没在水中时受到的浮力;
(2)根据称重法F浮=G-F计算物块浸没在另一种液体中时受到的浮力;根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排判断另一种液体的密度与水的密度的关系。
18.【答案】;
【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】【解答】 解:(1)根据知,飞机10s内飞行的路程:s=vt=2×340m/s×10s=6800m,发动机对飞机做功:W=Fs=2×105N×6800m=1.36×109J;
(2)发动机推力的功率:。
故答案为:1.36×109;1.36×108。
【分析】 (1)知道飞行速度和时间,根据公式求出路程,根据公式W=Fs求出发动机做的功;
(2)再根据公式求出发动机做功的功率。
19.【答案】4;水平向左
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;探究影响摩擦力大小因素的实验;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】 物体在水平方向受水平向右的拉力F与水平向左的摩擦力f作用;
由丙图知在4s-6s内,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,由乙图知此时拉力F'=4N,由平衡条件得滑动摩擦力f'=F'=4N;
在t=3s时物体做加速运动,物体受到滑动摩擦力作用,由于接触面的粗糙程度和压力的大小都不变,滑动摩擦力与不变,因此在t=3s时,物体受到的滑动摩擦力仍为4N,方向水平向左。
故答案为:4;水平向左。【分析】对物体进行受力分析;由乙图像求出各时刻物体所受到的拉力F;
由丙图像判断物体的运动状态,根据物体的运动状态,由平衡条件求出物体所受的摩擦力和方向。
20.【答案】(1)
(2)2.0
(3)接触面的粗糙程度
(4)压力
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】 (1)图甲中平板小车1开始运动时,木块相对于地面静止,木块受到因拉力传感器的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,拉力传感器的拉力方向为水平向右,故铁块A受到的滑动摩擦力方向水平向左,受力示意图如图所示:
(2)在步骤一中,由图乙可知,当平板小车1开始运动时(t=1s时),拉力器传感器的拉力为2.0N,此时铁块处于静止状态,水平方向上受到向右的拉力器传感器的拉力、向左的滑动摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,其大小相等,故滑动摩擦力大小为f=F示=2.0N。
(3)在步骤二中,用电动机水平向左拉动上表面比平板小车1光滑的平板小车2(接触面的粗糙程度减小),步骤二第1次实验中拉力传感器的示数比步骤一1s 4s时小,即滑动摩擦力变小,而铁块对接触面的压力大小不变(等于铁块的重力,注意步骤二第1次实验中测力计向上的拉力为0),由此我们可知滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(4)由表格可知,在步骤二的四次实验中,接触面的粗糙程度不变,但弹簧测力计的示数不同(即向上的拉力大小不同),弹簧测力计的拉力越大,铁块对接触面的压力越小,拉力传感器的示数越小,所以可得出结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
故答案为:(1) ;(2)2.0;(3)接触面的粗糙程度;(4)压力。
【分析】 (1)通过受力分析得出铁块所受滑动摩擦力的方向,据此画图;
(2)在步骤一中,由图乙可知,当平板小车1开始运动时(t=1s时),拉力器传感器的拉力为2.0N,此时铁块处于静止状态,据此得出铁块受到的滑动摩擦力大小。
(3)滑动摩擦力的大小与压力、接触面的粗糙程度有关,利用控制变量法分析。
(4)在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(1)图甲中平板小车1开始运动时,因拉力传感器的拉力方向为水平向右,故铁块A受到的滑动摩擦力方向水平向左,A水平方向受力示意图如图所示:
(2)在步骤一中,由图乙可知,当平板小车1开始运动时(t=1s时),拉力器传感器的拉力为2.0N,此时铁块处于静止状态,水平方向上受到向右的拉力器传感器的拉力、向左的滑动摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,其大小相等,故滑动摩擦力大小为f=F示=2.0N。
(3)在步骤二中,用电动机水平向左拉动上表面比平板小车1光滑的平板小车2(接触面的粗糙程度减小),步骤二第1次实验中拉力传感器的示数比步骤一1s 4s时小,即滑动摩擦力变小,而铁块对接触面的压力大小不变(等于铁块的重力,注意步骤二第1次实验中测力计向上的拉力为0),由此我们可知滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(4)由表格可知,在步骤二的四次实验中,接触面的粗糙程度不变,但弹簧测力计的示数不同(即向上的拉力大小不同),弹簧测力计的拉力越大,铁块对接触面的压力越小,拉力传感器的示数越小,所以可得出结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
21.【答案】(1)等于
(2)
(3)等于
(4)
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】(1)把石块悬挂在调零后的弹簧测力计下,二者保持静止,石块受力平衡,因此测力计示数等于石块的重力。
(2)将石块完全浸没在水中,石块受到重力、拉力和浮力三个力。根据受力平衡可得,石块所受浮力F浮=G F2=F1 F2。
(3)先用弹簧测力计测出空烧杯的重力,再测出烧杯与排开水的总重力,两者差值即为排开水的重力G排 。结合实验数据计算对比:8N-4.8N=3.2N,4.5N-2.7N=1.8N3N-1.8N=1.2N。
实验结论:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力大小等于物体排开液体的重力。
(4)由G=mg得,石块的质量
由得,石块的体积
石块密度。
故答案为:(1)等于;(2)F1-F2;(3)等于;(4)。
【分析】 (1)根据弹簧测力计的测力原理分析;
(2)由称重法得出石块受到的浮力;
(3)得出排出水的重力,即G排,与浮力对比得出结论;
(4)由G=mg得出石块的质量,由F浮=ρ液gV排得石块的体积,根据密度公式得出石块密度。
(1)将石块用细线悬挂在竖直的、已调零的弹簧测力计的下方,当弹簧测力计与石块静止时,石块受到的力是平衡力,所以此时弹簧测力计的示数等于石块的重力。
(2)使石块浸没在水中,石块受到竖直向下的重力、弹簧测力计向上的拉力、竖直向上的浮力,则石块受到的浮力F浮=G F2=F1 F2
(3)用弹簧测力计测量出小烧杯的重力,及小烧杯和被石块从溢水杯排到小烧杯中水的总重力,求出排出水的重力,即G排,与浮力对比,分析实验数据
8N-4.8N=3.2N
4.5N-2.7N=1.8N
3N-1.8N=1.2N
可得到结论:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。
(4)由G=mg得,石块的质量
由得,石块的体积
石块密度
22.【答案】(1)力臂
(2)
(3)得到普遍规律,避免偶然性
(4)右端下沉
【知识点】杠杆的平衡条件;探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】 (1)实验中需要调节图甲中杠杆在水平位置平衡,力臂与杠杆重合,目的是方便测量力臂;
(2)第一次实验F1l1=0.5N×20.0cm=10N cm=F2l2=1.0N×10.0cm=10N cm,
第二次实验:F1l1=1.0N×15.0cm=15N cm=F2l2=1.5N×10.0cm=15N cm,
第三次实验:F1l1=1.5N×10.0cm=15N cm=F2l2=0.5N×30.0cm=15N cm,
通过多次实验数据可以得到杠杆的平衡条件为F1l1=F2l2;
(3)本次探究进行多次实验,是为了避免只进行一次或几次实验得到的结论具有偶然性,通过多次实验获取多组数据,从而归纳出具有普遍意义的杠杆平衡条件;
(4)设一个钩码的重力为G,杠杆上每格长度为L。原来杠杆平衡时,根据杠杆平衡条件有2G×3L=3G×2L
将A、B位置的钩码个数都减少一个后,左边力与力臂的乘积为G×3L=3GL
右边力与力臂的乘积为2G×2L=4GL
因为3GL<4GL,即右边力与力臂的乘积较大,所以杠杆将会右端下沉。
故答案为:(1)力臂;(2)F1l1=F2l2;(3)得到普遍规律,避免偶然性(4)右端下沉。
【分析】 (1)探究“杠杆的平衡条件”实验中,让杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂大小;
(2)杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2;
(3)为了得到普遍规律,避免偶然性,实验中应多次测量;
(4)根据杠杆平衡条件做出解答。
(1)杠杆在水平位置平衡时,力臂与杠杆重合,此时可以直接从杠杆上读出力臂的大小,所以目的是方便测量力臂。
(2)第一次实验
第二次实验:
第三次实验:
通过多次实验数据可以得到杠杆的平衡条件为。
(3)本次探究进行多次实验,是为了避免只进行一次或几次实验得到的结论具有偶然性,通过多次实验获取多组数据,从而归纳出具有普遍意义的杠杆平衡条件。
(4)设一个钩码的重力为G,杠杆上每格长度为L。原来杠杆平衡时,根据杠杆平衡条件有
将A、B位置的钩码个数都减少一个后,左边力与力臂的乘积为
右边力与力臂的乘积为
因为,即右边力与力臂的乘积较大,所以杠杆将会右端下沉。
23.【答案】(1)钩码保持静止,处于平衡状态,弹簧弹力与钩码重力为一对平衡力,二力大小相等、方向相反。因此弹簧对钩码的弹力竖直向上,大小等于钩码重力,即为5N。
答:此时弹簧对钩码的弹力的大小为5N,方向竖直向上。
(2)松手瞬间,钩码同时受到向上的弹力和向下的重力,弹力大于重力,合力方向竖直向上。合力大小F合=12N-5N=7N.
答:松手瞬间,钩码受到的合力的大小为7N,方向竖直向上。
【知识点】力的合成与应用
【解析】【分析】 同一直线上二力的合成,当二力方向相同时,合力等于二力之和;当二力方向相反时,合力等于二力之差,合力方向与较大的力的方向相同。
(1)图中钩码处于静止状态,受到的弹簧的弹力与其所受重力是一对平衡力,大小相等、方向相反。故弹簧对钩码的弹力的方向竖直向上,大小为
(2)松手瞬间,钩码受到弹簧的弹力和重力,弹力大于重力,所以钩码受到的合力方向竖直向上,合力大小为
24.【答案】解:(1)根据重力公式可知建筑材料的重力G=mg=80kg×10N/kg=800N,
建筑材料对水平地面的压力:F压=G=800N,
建筑材料对地面的压强:;
(2)滑轮组的动滑轮绕2段绳,根据s=nh得出绳子自由端移动的距离s=nh=2×3m=6m,
拉力做的总功:W总=Fs=500N×6m=3000J,
拉力F的功率:;
(3)有用功为W有=Gh=800N×3m=2400J,
滑轮组的机械效率。
答:(1)建筑材料放在水平地面上时对地面的压强为1600Pa;
(2)拉力做的总功为3000J,拉力的功率是150W;
(3)滑轮组的机械效率是80%。
【知识点】功率计算公式的应用;压强的大小及其计算;滑轮(组)的机械效率;功的计算及应用
【解析】【分析】 (1)根据G=mg得出建筑材料的重力,建筑材料对水平地面的压力大小等于建筑材料的重力,根据求出建筑材料对地面的压强;(2)滑轮组的动滑轮绕2段绳,根据s=nh得出绳子自由端移动的距离,根据W总=Fs得出拉力做的总功,根据得出拉力F的功率;
(3)根据W有=Gh得出有用功,根据得出滑轮组机械效率。
25.【答案】(1)m甲=4kg,甲所受重力G甲=m甲g=4kg×9.8N/kg=39.2N。
答: 圆柱体甲所受重力G甲为39.2N。
(2)容器乙中原有水的体积;
容器乙中水的质量;
水的重力 ;
根据知,容器乙对桌面的压力 ;
容器中水的重力 ;
故容器有水溢出,此时水的深度为0.3m,水对容器底的压强为,
答: 将圆柱体甲浸入在容器乙中的水中,容器乙对桌面的压强p乙为2940Pa,此时容器乙中水对容器底的压强为2940Pa。
(3)溢出的水所受重力G溢出=G水-G水'=39.2N-19.6N=19.6N;
除了溢出的水外,圆柱体甲排开的水在容器乙中留下的体积;
则圆柱体甲排开的水在容器乙中留下的水所受重力;
根据阿基米德原理,圆柱体甲所受浮力等于圆柱体甲排开水所受重力F浮=G排=G溢出+G水''=19.6N+19.6N=39.2N。
答: 柱体甲浸没在容器乙中的水中时,所受浮力为39.2N。
【知识点】重力及其大小的计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算重力;
(2)根据容器中水的体积计算水的重力,结合压强公式计算剩余水的重力,分析是否有水溢出,根据深度计算压强;
(3)结合溢出的水重力,以及圆柱体甲排开的水在容器乙中留下的体积计算排开水的总重力,得出浮力。
(1)圆柱体甲的质量为4kg,,圆柱体甲所受重力
(2)容器乙中水的体积
容器乙中水的质量
水的重力
将圆柱体甲浸入在容器乙中的水中,容器乙对桌面的压力
容器中水的重力
故容器有水溢出,此时水的深度为0.3m,水对容器底的压强为
(3)溢出的水所受重力
除了溢出的水外,圆柱体甲排开的水在容器乙中留下的体积
则圆柱体甲排开的水在容器乙中留下的水所受重力
根据阿基米德原理,圆柱体甲所受浮力等于圆柱体甲排开水所受重力
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