【精品解析】四川省泸州市龙马潭区泸州十二中名校联考2024-2025学年八年级下学期期末物理试题

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四川省泸州市龙马潭区泸州十二中名校联考2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
一、选择题(本题共12个小题,第1-10题为单项选择题,选对得3分,错选得0分;第11-12题为不定项选择题,选全得5分,漏选得3分,错选或不选得0分,共40分)
1.下列数据中符合实际情况的是
A.中学生配戴的眼镜重约10N B.普通手机电池电压约为3.7V
C.一支新的2B铅笔长度约为40cm D.家用空调的额定功率约为100W
2.下列关于力的说法中,错误的是(  )
A.力是物体对物体的作用
B.相互接触的物体才会产生力的作用
C.物体间力的作用是相互的
D.力可以使物体发生形变或改变物体的运动状态
3.水平桌面上的甲、乙两个相同圆柱形容器,内装不同液体。将两个相同小球分别放入甲、乙两容器中,小球静止时如图所示。若两容器底部所受液体压强相等,则下列判断正确的是(  )
A.两容器中的液体密度相等
B.两容器所装液体的质量相等
C.甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
D.甲容器中小球所受浮力大于乙容器中小球所受浮力
4.避险车道被称为高速公路上的“救命道”。如图所示是一辆失控车辆冲入铺有厚厚碎石的陡坡后快速停下的情景。则下列说法正确的是(  )
A.铺有厚厚的碎石是通过增大压力来增大摩擦力
B.车辆冲上陡坡后由于失去惯性快速停下
C.冲上陡坡的过程,支持力对车辆没有做功
D.冲入陡坡后,车辆的动能全部转化为重力势能
5.我国高铁技术世界领先,高铁线路总里程世界第一。下列有关高铁的设计描述错误的是(  )
A.图甲∶高铁铁轨下铺设枕木是为了减小压强
B.图乙∶高铁车厢内的破窗锤锤头做成锥形,是为了增大压强
C.图丙∶站台上安全线处有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
D.图丁∶高铁车厢座椅用软质材料包裹,是为了减小压力
6.杠杆在我们生活中有非常多的应用,如图所示,下列工具中属于费力杠杆的是(  )
A.指甲刀 B.镊子
C.起子 D.铡刀
7.下列说法正确的是(  )
A.托里拆利实验证明了液体内部压强随深度的增加而增大
B.船闸是利用连通器原理制成的
C.居室前后两面的窗户都打开时,过堂风会把居室侧面摆放的衣柜门“吹”开,说明气体流速越大的位置压强越大
D.高原边防哨所战士必须用高压锅煮面条,说明海拔升高,大气压升高
8.“奇思妙想”小组的同学在劳动实践基地,用如图所示机械将400N物体匀速提升12m,用时1min。已知,,人与地面接触总面积为(空气阻力、摩擦力及绳重不计)该过程中下列说法正确的是(  )
A.人拉力的功率为80W B.物体上升速度为0.4m/s
C.人对地面压强为10000Pa D.该滑轮组机械效率为66.7%
9.汽车是我们日常生活中很常见的交通工具,若公路上现有一辆匀速行驶的汽车,则下列说法正确的是(  )
A.汽车所受的重力和地面给它的支持力是一对平衡力
B.汽车所受的重力和地面所受的压力是一对平衡力
C.汽车所受的支持力和它对地面的压力是一对平衡力
D.因为汽车的速度不确定,所以上述选项均不正确
10.如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在12N的水平拉力作用下A、B一起以的速度做匀速直线运动,此时木块B受到A的摩擦力大小为;若将A、B紧靠在一起放在水平桌面上,用水平力推动它们一起以的速度做匀速直线运动,如图乙所示,木块B所受的摩擦力大小为。则(  )
A. B.
C. D.
11.容器内装有一定质量的水,将物体A、B叠放后一起放入水中,静止时如图所示。再将A从B上拿下放入水中,B静止时在水面漂浮。下列说法正确的是(  )
A.A的密度等于B的密度
B.B漂浮后,水对容器底的压强变小
C.B漂浮后,桌面受到的压力变小
D.B漂浮后,A所受的浮力不变
12.如图甲所示,一个重为3×104N、边长为1m的正方体静止在湖底,上表面离水面深度为h。现用一根粗细和重力不计的绳子绕在滑轮组上,将该物体从水底竖直向上拉,直至完全拉出水面,在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动,拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示,不计各处摩擦。则下列说法中正确的有(  )
A.动滑轮的重力为6×103N
B.滑轮组的机械效率为83.3%
C.物体前30s受到的浮力为104N
D.物体在水底时上表面受到水的压强是3×104Pa
二、填空题(每空1分,共18分)
13.建筑工人砌墙时,常利用铅垂线来检查墙砌得是否竖直,如图甲所示,铅垂线是根据重力方向总是   的原理制成的;如果铅锤的质量是500g,它受到的重力是   N;一堵南北走向的墙上,所挂铅垂线如图乙所示,则这堵墙一定是向   (选填“东”或“西”)倾斜的。
14.驾驶员和乘客要系好安全带,是为了预防或减小高速行驶的汽车紧急刹车时车内人员由于   而受到的伤害;厨房中免打孔挂钩由于   的作用牢牢“吸”在瓷砖表面上;用适当密度的盐水选种时,   (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)的种子最饱满。
15.如图所示,用12N的力握住重为5N的瓶子,使其在竖直方向上保持静止,此时瓶子受到的摩擦力为   N,方向为   ;再将握力增大至20N,此时瓶子受到的摩擦力大小将   (选填“增大”“减小”或“不变”)。
16.如图所示,水平木板上有甲、乙两个木块,甲的质量大于乙的质量。两木块下表面的粗糙程度相同。甲、乙分别在水平拉力和的作用下,以相同速度匀速直线运动了相同时间,则力   ;拉力的功率   ;摩擦力做功   。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
17.体积为的正方体物块A,通过细绳系于轻质杠杆BOC的B端,,在C端用10N的动力竖直向下拉杠杆,A刚好离地,杠杆在水平位置B平衡,物体A的重力为   N;当拉力减小8N时,物块A对地面的压强为   Pa,此时杠杆是   杠杆。(细绳重量不计,)
18.利用图所示的装置测量盐水的密度,木块的质量为0.3kg,体积为5×10﹣4m3,在水中静止时弹簧测力计的示数为2.45N,若剪断细绳,木块向上运动过程,所受的浮力先   后变小,静止时木块所受的浮力是   N,盐水的密度是   kg/m3(g取10N/kg,不计一切摩擦与阻力)。
三、作图题(每小题2分,共4分)
19.一木块静止在斜面上,请画出它受到的弹力和摩擦力的示意图。
20.“哑铃弯举”是一项很棒的健身运动(如图甲所示),双手握住哑铃,拳心朝前,大臂贴紧身体,并保持固定,发力以肘关节为主弯曲前臂拍起哑铃。若用图乙中的线段AB代表人的前臂,F1为肌肉对骨骼的拉力,F2为哑铃对手的压力,请在线段上的合适位置标出支点O,并画出阻力F2的力臂L。
四、实验题(每空1分,共18分)
21.小明利用如图所示的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:
(1)为了得出科学结论,三次实验中应使小车从斜面上同一位置由静止释放,使小车运动到斜面底端时的速度    (选填“相等”或“不等”).
(2)在水平面滑行的小车受到的重力和小车对水平面的压力   (是或不是)一对平衡力.
(3)三次实验中,小车在水平面上受到摩擦力由甲到丙逐渐变   ,小车在水平面运动的距离逐渐变   .
(4)进一步推理可知,若水平面绝对光滑(即小车不受摩擦力),则小车会在水平面上做   运动.
22.小明在探究杠杆的平衡条件时,以匀质杠杆的中点为支点。
(1)在调节杠杆平衡时,小明发现杠杆静止后右端低、左端高,接下来他应将杠杆右端的平衡螺母向    (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)小明在调好的杠杆上挂上钩码,调节钩码的数量和位置,重新使杠杆水平平衡,这样做的目的是    。
(3)如图甲所示,然后小明将两边钩码同时向远离支点方向移动相同的距离,则杠杆    (选填“左”或“右”)端将下沉。
(4)如图乙所示,现将弹簧测力计绕B点从a位置转动到b位置的过程中,杠杆始终保持水平平衡,则弹簧测力计的拉力F将    (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)实验结束后,小明想:若支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否成立?于是小明利用如图丙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉杠杆使其处于水平平衡时,测出的拉力与支点到拉力作用线的距离的乘积并不等于钩码的重力与钩码悬挂点到支点的距离的乘积,其主要原因是    。
23.为了探究“影响液体内部压强大小的因素”,甲、乙两个实验小组分别采用如图所示装置进行实验,其中a装置U形管内装有已染色的水,密度取,实验装置经测试均可以正常使用。请回答下列问题:
(1)关于图a、b两组实验装置以下描述正确的是    ;
A.实验前,要向图a中的U形管内注入适量的红墨水,当管内的红墨水静止时,U形管左右两侧液面应当相平
B.a装置是连通器
C.b装置是连通器
D.实验过程中,a、b都是通过观察橡皮膜的形变来反映液体内部压强的大小
(2)如图c、d、e所示是甲小组的实验过程:
①深海鱼类多是扁片状,其原因可以用对比    两图所得出的结论进行说明;
②比较c、d两图可知,当    一定时,液体内部压强随    增大而增大;
③在图d中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差将    (选填“变大”“不变”或“变小”);
(3)将U形管的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通,当向玻璃管中吹气时,如图f所示,U形管内液面较高的是    (选填“x”或“y”)侧;
(4)乙组成员完成探究实验以后,对装置进行了一些改装,如图g所示(图中橡皮膜此时较平),然后向装置左右两侧倒入相同质量的水,待液面稳定后,橡皮膜将向    (选填“左”或“右”)边凸出。
(5)若图a烧杯中始终装水,并保持压强计金属盒探头的深度不变,U形管中分别注入不同液体,U形管左右两侧液面的高度差最大的是    。
A.酒精(ρ酒精=0.8×103 kg/m3)
B.植物油(ρ植物油=0.9×103 kg/m3)
C.盐水(ρ盐水=1.1×103 kg/m3)
D.红墨水(ρ红墨水≈1.0×103 kg/m3)
五、计算题(24小题10分,25小题10分,共20分)
24.如图所示,利用轻质滑轮组沿水平方向匀速拉动水平地面上的正方体物体,已知物体重为300N,边长为10cm,拉力F的大小为30N,物体受到地面对它的摩擦力为45N,在10s时间内绳子自由端移动的距离为。求:
(1)物体移动的速度;
(2)这个过程拉力所做的功;
(3)滑轮组的机械效率。
25.如图甲所示,足够高的圆柱形容器底面积为50cm2,容器内装有一定量的水,容器正上方天花板上有轻质细杆(体积忽略不计),黏合着由两个横截面积不同的实心圆柱体M,N组成的组合,此组合是由不吸水的复合材料构成,且有hM=15cm。容器底部有一个出水口,最初水面与的上表面相平,打开阀门放水直到水放完。杆上方有一传感器可显示杆对物体作用力的大小。图乙中坐标记录了杆对物体作用力大小与排出水的体积之间的关系。根据相关信息,求:
(1)M与N的总重力;
(2)放水前物体浸在水中的体积;
(3)当杆的示数为3F1时,水对容器底的压强。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】电压和电压的单位换算;电功率
【解析】【解答】A、中学生佩戴的眼镜质量约50g左右,重力大约0.5N,故A不符合实际;
B、普通手机电池电压约为3.7V,故B符合实际;
C、一支新的2B铅笔长度约为18cm,故C符合实际;
D、家用空调的额定功率约为1000W,故D不符合实际,故ACD错误,B正确。
故选:B。
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最合理的是哪一个。
2.【答案】B
【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】A.力是物体对物体的作用,故A正确;
B.不相互接触的物体也能产生力的作用,如两个不相互接触的磁铁间有力的作用,故B错误;
C.力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体,故C正确;
D.力的作用效果是使物体发生形变或改变物体的运动状态,故D正确。
故选B。
【分析】1.力是物体对物体的作用,力的作用是相互的;
2.力的作用效果是使物体发生形变或改变物体的运动状态。
3.【答案】B
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.两容器底部所受液体压强相等,即 P甲=P乙,由图可知,h甲BC.两容器底面积相同,两容器底部所受液体压强相等,根据可知,两容器底部所受液体压力相等,容器底部所受液体压力等于液体与小球重力之和,两小球重力相等,所以液体重力相等,质量相等;由于容器重力相同,甲和乙中容器、液体和小球的总重力相等,容器对桌面的压力相等,两容器底面积相同,由可知,甲容器对桌面的压强等于乙容器对桌面的压强,故B正确,C错误;
D.由图可知,甲球漂浮,所受浮力等于重力;乙球悬浮,所受浮力等于重力,所以甲容器中小球所受浮力等于乙容器中小球所受浮力,故D错误。
故选B。
【分析】1.两容器底部所受液体压强相等,由图可知液体深度关系,根据分析液体密度的大小关系;
2.两容器底面积相同,两容器底部所受液体压强相等,根据分析两容器底部所受液体压力关系,容器底部所受液体压力等于液体与小球重力之和,结合小球重力分析液体重力关系;
3.由于容器重力相同,甲和乙中容器、液体和小球的总重力相等,容器对桌面的压力相等,根据分析比较容器对桌面的压强;
4.根据小球在液体中的状态,利用浮沉条件进行分析比较。
4.【答案】C
【知识点】机械能及其转化;惯性及其现象;增大或减小摩擦的方法;是否做功的判断
【解析】【解答】A.路面铺有碎石,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A错误;
B.惯性和物体的质量有关,车辆冲上陡坡后,质量不变,惯性不变,故B错误;
C.汽车冲上陡坡,支持力与车辆运动方向垂直,支持力对车辆没有做功,故C正确;
D.冲入陡坡后,车辆的一部分动能转化为重力势能,克服碎石摩擦,一部分动能转化为内能,故D错误。
故选C。
【分析】压力一定时,增大接触面的粗糙程度,可以增大摩擦力;惯性和物体的质量有关;物体受力,且在力的方向移动距离,力对物体做了功;汽车上坡减速,电能转化为重力势能和内能。
5.【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法;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、铁轨下铺设枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A正确,不符合题意;
B、高铁车厢内的破窗锤末端做成锥形,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B正确,不符合题意;C、 站台处安全线有凹凸不平的花纹是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度从而增大摩擦, 故C正确,不符合题意;
D、高铁车厢座椅用软质材料包裹,是在压力一定时,通过增大受力面积达到减小压强的效果,故D错误,符合题意。
故选:D。
【分析】(1)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。
(2)压力一定时,通过增大接触面粗糙程度可以增大摩擦力。
6.【答案】B
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的分类
【解析】【解答】杠杆的平衡条件为;A.指甲刀在使用时,动力臂大于阻力臂,因此它是省力杠杆,故A不符合题意;
B.镊子在使用时,其动力臂小于阻力臂,因此它是费力杠杆,故B符合题意;
C.起子开启瓶盖时,动力臂大于阻力臂,因此它是省力杠杆,故C不符合题意;
D.铡刀在使用时,其动力臂大于阻力臂,因此它是省力杠杆,故D不符合题意。
【分析】结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
7.【答案】B
【知识点】连通器原理及其应用;大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.托里拆利实验证明了大气压的存在,不能证明液体内部压强随深度的增加而增大,A不符合题意;
B.船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,B符合题意;
C.屋子中吹过“过堂风”时,居室侧面摆放的衣柜的门外面空气流速大,压强小,小于柜门内的大气压,产生了一个向外的压强差,将柜门压开,C不符合题意;
D.因为气压与海拔高度有关,海拔越高,气压越低,水的沸点越低;高原地区气压小于一个标准大气压,水的沸点低于100 ,所以高原边防哨所的战士用压力锅煮面条才能吃到熟的面条,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】托里拆利首先测量了大气压的大小;船闸利用了连通器的原理;流体在流速大的地方压强小。
8.【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;压强的大小及其计算;滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】A.根据图片可知,滑轮组上承担重力的绳子的股数,
此时绳子自由端的拉力;
绳子自由端移动的距离;
此时拉力做功;
拉力做功的功率,故A错误;
B.根据题意可知,物体上升的速度,故B错误;
C.人对地面的压力等于人的重力与绳子拉力的差,即;
人对地面的压强,故C正确;
D.综上所述,拉力做的总功为6000J,滑轮组提升重物时的有用功,
此时滑轮组的机械效率,故D错误。故选C。
【分析】 A.利用速度公式求物体运动的速度;
B.根据计算拉力F,根据s=2h,计算绳子自由端移动距离,根据W=Fs计算拉力做功,最后根据计算做功的功率;
C.人对地面的压力等于人的重力减去拉力,再利用求人对地面的压强;
D.根据计算机械效率。
9.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】由题意可知,启辰做匀速直线运动,所受的重力和地面给它的支持力都作用在汽车上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对平衡力,故A正确,BCD错误。
故选A。
【分析】1.物体处于静止或匀速直线运动状态,受力平衡,处于平衡状态;
2.二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
10.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】 A、B一起向右做匀速直线运动,所以A、B没有相对运动的趋势,A、B间没有摩擦力,则木块B受到的摩擦力大小为0N,f1=0N;
甲图,A和B整体水平方向上受到水平向右的拉力F1和水平向左的滑动摩擦力,整体进行匀速直线运动,这两个力是平衡力,大小相等,F1是12N,所以受到地面的滑动摩擦力是12N。
从甲图到乙图,改变A和B的放置情况,压力大小不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,所以乙图的滑动摩擦力大小还是12N.所以乙图中推力F2大小是12N;
滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,接触面的粗糙程度不变,AB完全相同,则B受到的摩擦力为F2的一半,为6N。
故选:B。
【分析】 (1)A、B一起做匀速直线运动,则二者没有相对运动的趋势,不会存在摩擦力;
(2)分析甲图A和B整体的受力情况,根据平衡力条件,求出滑动摩擦力大小。
滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,在这两个因素不变时,滑动摩擦力大小不变,求出f2大小。
11.【答案】B,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.由图可知,将物体A、B叠放后一起放入水中,AB整体于悬浮在水中,可知AB整体的平均密度等于水的密度;将A从B上拿下放入水中,B静止时在水面漂浮,可知B的密度小于水的密度,所以,A的密度大于水的密度,则A的密度大于B的密度,故A错误;
B.B漂浮后,B排开水的体积变小,水面下降,水的深度变小,由可知,水对容器底的压强变小,故B正确;
C.B漂浮后,桌面受到的压力等于容器及其中物体的重力之和,而容器、水、及A、B物体的重力不变,则桌面受到的压力不变,故C错误;
D.B漂浮后,A排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知,A所受的浮力不变,故D正确。
故选BD。
【分析】1.当物体密度等于液体密度时,物体悬浮;当物体密度小于液体密度时,物体漂浮;当物体密度大于液体密度时,物体下沉。据此判断物体的密度;
2.物体B漂浮后,根据排开水的体积变化得出水的深度变化,然后根据p=ρgh即可判断水对容器底的压强变化;
3.桌面受到的压力是由容器的总重力产生的,所以判断容器的总重力变化情况即可得出;
4.根据物体A排开水的体积即可根据阿基米德原理判断物体A所受的浮力的变化。
12.【答案】A,C,D
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.根据乙图可知,40s后绳子上的拉力保持不变,即此时物体露出水面,露出水面后绳子的拉力为F2=1.8×104N。根据甲图可知,滑轮组上承担重力的绳子段数n=2,根据可知,动滑轮的重力G动=2F2-G=2×1.8×104N-3×104N=6×103N,故A正确;
BC.物体前30s时拉力保持不变,即物体全部浸入水中,
此时物体受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(1m)3=1×104N,
次数滑轮组的机械效率为;
同理,物体全部露出水面,滑轮组的机械效率为,故C正确,B错误;
D.根据乙图可知,物体从30s开始露出水面,到40s刚离开水面,
此时物体上升的距离等于物体的棱长,即s=1m,那么上升速度;
物体静止在湖底时其上表面所处的深度h=vt=0.1m/s×30s=3m;
静止在湖底时上表面受到水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa,故D正确。
故选ACD。
【分析】A.由图乙可知,40s后物体露出水面,露出水面后绳子的拉力为F2=1.8×104N,根据滑轮组装置确定绳子股数,不计绳重和各处摩擦,利用求出动滑轮的重力;
BC.根据阿基米德原理求出物体浸没在水中受到的浮力,利用
求出物体浸没在水中时滑轮组的机械效率;根据求出物体全部露出水面滑轮组的机械效率,据此分析;
D.根据图乙结合求出物体上升的速度,据此求出物体静止在湖底时其上表面所处的深度,利用p=ρgh求出静止在湖底时上表面受到水的压强。
13.【答案】竖直向下;5N;西
【知识点】重力及其大小的计算;重力的方向
【解析】【解答】(1)物体重力的方向始终是竖直向下的,因此建筑工人常用重垂线检查墙壁是否竖直。
(2)铅锤的质量是500g=0.5kg,则它受到的重力是。
(3)根据图片可知,重垂线偏向墙体西侧,故墙向西倾斜。
【分析】(1)根据重力的方向竖直向下的知识解答;
(3)根据G=mg计算铅锤的重力;
(4)铅垂线总是偏向墙体歪斜的一侧。
14.【答案】惯性;大气压;沉底
【知识点】惯性及其现象;大气压的综合应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】汽车紧急刹车瞬间,车辆速度快速减小,驾驶员和前排乘客因为具有惯性,要保持原来向前的运动状态,身体会向前倾倒,极易撞击前挡风玻璃造成伤害,因此驾乘人员需要系好安全带来降低受伤风险。
用力挤压吸盘贴在瓷砖表面的过程中,吸盘内部空气被挤出,内部气压远小于外界大气压,在大气压力的作用下,吸盘被紧紧压在光滑瓷砖面上,挂钩便可以稳固吸附在墙面悬挂物品。
饱满的种子密度偏大,浸没在水中时自身重力大于受到的浮力,最终会沉到容器底部;干瘪、被虫蛀的种子密度较小,浸没后浮力大于重力会上浮,最终漂浮在水面,利用该浮沉特点可以筛选优良种子。
故答案为:惯性;大气压;沉底。
【分析】惯性是物体保持原来运动状态不变的固有属性,刹车时人体因惯性前倾,安全带能够约束人体位置,防止碰撞受伤。
吸盘利用大气压工作,排出内部空气后依靠内外气压差产生压力,从而固定在平整光滑的物体表面。
物体的浮沉由重力与浮力的大小关系决定:重力大于浮力时物体下沉最终沉底;重力小于浮力时物体上浮最终漂浮;二者相等时物体悬浮。饱满种子密度大,浸没后重力大于浮力,所以会沉底。
15.【答案】5;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;摩擦力的方向
【解析】【解答】瓶子静止在手中,竖直方向上只受到竖直向下的重力与竖直向上的静摩擦力,二力属于一对平衡力,大小相等,因此瓶子受到的摩擦力大小等于自身重力,即f=G=5N,摩擦力方向竖直向上。
当增大手对瓶子的握力时,瓶子依旧保持静止状态,竖直方向受力平衡,瓶子的重力没有发生改变,所以手对瓶子的静摩擦力大小也保持不变。
故答案为:5;竖直向上;不变。
【分析】(1)物体处于静止状态时受力平衡,手握瓶子时,竖直方向重力与静摩擦力平衡,据此可直接确定摩擦力的大小与方向。
(2)静摩擦力的大小由平衡力的大小决定,并不会随手握压力的增大而改变,只要瓶子保持静止,摩擦力始终与瓶子重力大小相等。增大握力只是增大了手与瓶子之间的压力,提升了最大静摩擦力,并不会改变实际受到的静摩擦力。
16.【答案】大于;大于;大于
【知识点】功率大小的比较;二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;功的计算及应用
【解析】【解答】两木块下表面的粗糙程度相同,甲的质量大于乙的质量,根据F=G=mg可知,甲木块对木板的压力大于乙木块对木板的压力,所以两木块受到的摩擦力 ;两木块匀速前进,所受摩擦力与拉力是一对平衡力,所以两木块受到的拉力 。
两木块受到的拉力 ,且速度相同,根据可知,拉力的功率 。
两木块以相同速度匀速直线运动了相同时间,可知两木块运动的路程相同,且两木块受到的摩擦力,根据可知,摩擦力做功 。
【分析】1.根据F=G=mg分析两木块对木板的压力大小,结合接触面的粗糙程度分析两木块所受的摩擦力大小;由于木块匀速前进,根据二力平衡分析两木块受到的拉力大小;
2.根据分析比较拉力的功率大小;
3.两个木块以相同速度匀速直线运动了相同时间,可知两木块运动的路程相同,结合两木块受到的摩擦力大小关系,根据W=Fs比较摩擦力做功的大小关系。
17.【答案】40;3.2×103;省力
【知识点】压强的大小及其计算;杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【解答】因为OB:BC=1:5,所以OB:OC=1:(5-1)=1:4
根据杠杆平衡条件可知:GLOB=FLOC,物体的重力
当拉力减小为8N时,绳子对A的拉力
则物块A对地面的压力F压=G-F拉=40N-8N=32N
正方体的棱长
正方体与地面的接触面积S=10cm×10cm=100cm2=1×10-2m2
物块A对地面的压强为
因为OB:OC=1:4,拉力的力臂大于阻力的力臂,所以杠杆是省力杠杆。
故答案为:40;3.2×103;省力。
【分析】根据杠杆的平衡条件计算,根据压强的定义公式计算压强大小,比较动力臂与阻力臂的长短分析。
18.【答案】不变;3;1.09×103
【知识点】重力及其大小的计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】若剪断细绳,木块向上运动过程中,露出水面前,排开水的体积不变,根据 F浮=ρ液V排g 可知所受的浮力不变;露出水面后,排开水的体积变小,根据 F浮=ρ液V排g 可知所受的浮力变小,所以木块所受的浮力先不变后变小;
木块静止时,漂浮在水面上,所受的浮力为:
F浮=G=mg=0.3kg×10N/kg=3N
细绳未剪断时,木块浸没在水中静止,受到竖直向下的重力G和拉力F,竖直向上的浮力F浮,根据平衡力的关系可知,木块受到的浮力为:
F浮=G+F=3N+2.45N=5.45N
木块的体积为5×10﹣4m3,则木块浸没时排开水的体积为:
V排=V物=5×10﹣4m3
盐水的密度为:
ρ盐水===1.09×103kg/m3
【分析】1.木块向上运动过程中,根据木块排开水的体积变化结合 F浮=ρ液V排g 分析木块所受的浮力变化;
2.已知木块的质量,木块静止时,漂浮在水面上,根据F浮=G=mg求出木块所受的浮力;
3.已知木块的体积,细绳未剪断时,木块所受的重力和拉力,根据平衡力的关系求出木块所受的浮力,根据ρ盐水=求出盐水的密度。
19.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;摩擦力的方向
【解析】【解答】 物块受到的弹力方向垂直斜面向上,作用点也在物体的几何中心上;过重心作沿斜面向上的力,即摩擦力,如下图所示:
【分析】物块受到的弹力即斜面的支持力F,其作用点在接触面上,方向是垂直斜面向上;摩擦力的方向与相对运动趋势相反。
20.【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】由题图能够判断,当手向上提起重物时,肱二头肌收缩牵拉桡骨,桡骨会围绕肘关节发生转动,因此该杠杆结构中的支点为肘关节。阻力是重物对手部产生的拉力,从支点肘关节向阻力F2的作用线作垂线,支点到垂足之间的线段,即为阻力F2对应的阻力臂L2,如图所示:
【分析】人体手臂提重物的过程属于杠杆模型,杠杆绕着固定转动的点叫做支点,本题中桡骨的转动围绕肘关节进行,所以肘关节是支点。力臂的规范画法是从支点向对应力的作用线作垂线段,该垂线段的长度就是这个力的力臂,据此即可画出阻力臂。
21.【答案】相等;不是;小;大;匀速直线
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1) 为了得出科学结论,三次实验中应使小车从斜面上同一位置由静止释放,使小车运动到斜面底端时的速度相等;
(2)在水平面滑行的小车受到的重力是竖直向下的,小车对水平面的压力方向也是竖直向下的,两个力方向相同,不是一对平衡力;
(3)三次实验中,小车对水平面的压力相同, 由甲到丙接触面的粗糙程度逐渐减小,所以小车在水平面上受到摩擦力逐渐变小.小车在水平面运动的距离逐渐变大;
(4)进一步推理可知,若水平面绝对光滑(即小车不受摩擦力),则小车会在水平面上运动的速度不会减小,即小车会做匀速直线运动.
【分析】(1)实验中应使小车从斜面上同一位置由静止释放,使小车运动到斜面底端时的速度相等;
(2)二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上;
(3)摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和接触面所受的压力有关,据此分析;
(4)牛顿第一定律:一切物体总保持静止或匀速直线运动状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
22.【答案】左;为了直接从杠杆上读出力臂;左;变大;杠杆自重对实验的影响
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)在调节杠杆平衡时,杠杆静止后,右端低左端高,应将杠杆右端的平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡,
(2)在调好的杠杆上挂上钩码,调节钩码的数量和位置,重新使杠杆水平平衡,这样做的目的是为了直接从杠杆上读出力臂。
(3)设一个钩码重为G,杠杆一个格的长度为L,如果将图甲两边钩码同时向远离支点方向移动相同的距离L后,左端力与力臂的乘积为:
3G×3L=9GL
右端力与力臂的乘积为:
2G×4L=8GL
由于9GL>8GL,所以杠杆左端将下沉。
(4)如图乙所示,现将弹簧测力计绕B点从a位置转动到b位置的过程中,杠杆始终保持水平平衡,根据杠杆平衡条件可知,阻力、阻力臂不变,拉力F的力臂变小,拉力F会变大,所以弹簧测力计的拉力F将变大。
(5)图丙杠杆的重心没有通过支点,杠杆自重就会对实验造成影响。
【分析】(1)在调节杠杆平衡时,根据“左偏右调,右偏左调”的方法调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;
(2)在调好的杠杆上挂上钩码,调节钩码的数量和位置,重新使杠杆水平平衡,这样做的目的是为了直接从杠杆上读出力臂;
(3)(4)根据杠杆平衡条件进行分析;
(5)杠杆的重心没有通过支点,杠杆自重就会对实验造成影响。
23.【答案】A;d、e;深度;液体密度;不变;x;左;A
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)观察题图能够发现,a装置依靠U形管两侧液面的高度差反映液体压强大小,b装置则借助橡皮膜的凹陷程度对比两侧液体压强。实验前向a装置的U形管中注入红墨水,液体静止时,U形管左右两侧液面高度一致,故A正确,D错误。连通器需要满足上端开口、底部相连通的条件,a装置左侧上端密闭,不属于连通器;b装置隔板阻隔使得容器底部无法连通,同样不属于连通器,故B、C错误。
故选:A。
(2)①深海区域液体压强随深度增大而显著变大,因此深海鱼身体多为扁片状。对比d、e两组实验,液体种类相同、密度一致,探头所处深度越深,U形管液面高度差越大,说明:液体密度不变时,深度越深,液体内部压强越大。
②对比c、d两次实验,探头放置深度相同,液体分别为酒精和盐水,液体密度不同,U形管液面高度差不同,可得出结论:深度一定时,液体内部压强随液体密度的增大而增大。
③同种液体同一深度处,液体向各个方向的压强大小相等,所以保持d中探头深度不变,仅转动探头朝向,U形管两侧液面高度差不会发生改变。
(3)朝着左侧管口水平吹气,左管上方空气流速更快,气体压强更小;右管上方空气流速慢、气压更大,在大气压强的作用下,容器内液体被压向左侧,因此x侧液面会上升。
(4)向g装置左右两侧倒入等质量的水,左侧容器横截面积更大,液面深度更小;右侧容器横截面积窄,液面深度更大。由液体压强公式p=ρgh可知,右侧液体压强更大,橡皮膜会向左侧凸起形变。
(5)两次实验中探头浸入水中的深度相同,水的密度不变,探头受到的液体压强相等。根据p=ρgh,压强固定时,U 形管内液体密度越小,两侧液面高度差就越大,酒精密度最小,液面高度差最大,因此选 A。
故答案为:(1)A;(2)①d、e;②深度;液体密度;③不变;(3)x;(4)左;(5)A。
【分析】(1)明确两种压强测量装置的实验转换方法,熟记连通器的判定条件,结合装置结构判断是否属于连通器。
(2)采用控制变量法探究液体压强的影响因素,分别控制液体密度不变探究压强与深度的关系、控制深度不变探究压强与液体密度的关系;结合液体压强规律判断同一深度不同朝向时压强的特点。
(3)利用流体压强与流速的规律:流体流速越大的位置,压强越小,分析吹气后两侧液面的变化情况。
(4)同种液体内部,压强只与深度有关,深度越大,液体压强越大,据此判断橡皮膜的形变方向。
(5)当探头受到的液体压强相同时,结合液体压强公式分析U形管内液体密度与液面高度差之间的关系。
24.【答案】解:根据图示可知,n=2;
(1)由s=2s物可知,物体移动的距离,
物体移动的速度为;
(2)这个过程拉力所做的功为W总=Fs=30N×3m=90J;
(3)有用功为W有=fs物=45N×1.5m=67.5J,
滑轮组的机械效率为。
答:(1)物体移动的速度为0.15m/s;
(2)这个过程拉力所做的功为90J;
(3)滑轮组的机械效率为75%。
【知识点】滑轮(组)的机械效率;功的计算及应用
【解析】【分析】 (1)由图可知n=2;根据s=2s物求出物体移动的距离,然后根据速度公式求出物体移动的速度;
(2)根据W=Fs求出拉力做的功;
(3)根据W有=fs物求出有用功,再利用求出滑轮组的机械效率。
25.【答案】解:(1)由图乙知:当M、N全部露出水面时,杆对物体的作用力为FD=6.6N,
M与N的总重:G总=6.6N;
(2)由图乙知:放水前,杆对物体的作用力为FA=1.4N,力的方向竖直向下,
此时浮力:F浮=G总+FA=6.6N+1.4N=8N,
放水前物体浸在水中的体积:;
(3)由图乙知:物体M下端与容器底部相距:,
由图乙可知,水面从M、N的结合处下降到M的底部时,
放出的水V放=VD-VC=450cm3-300cm3=150cm3,
根据体积关系可得:SMhM+V放=hMS容,
所以,,
当水面恰好到达M、N的结合处时,杆对物体作用力为F1,力的方向竖直向上,
此时M、N排开水的体积:V排1=VM=SMhM=40cm2×15cm=600cm3,
根据受力关系得:F1+F浮1=G总,
所以,F1=G总-ρ水gV排1=6.6N-1.0×103kg/m3×10N/kg×600×10-6m3=0.6N,
设水面下降到距到M底部为h2时,当杆的示数为3F1,
根据受力关系得:3F1+F浮2=G总,
即:3×0.6N+1.0×103kg/m3×10N/kg×h2×40×10-4m2=6.6N
解得:h2=0.12m,
此时,容器底部的深度h3=h1+h2=0.01m+0.12m=0.13m,
水对容器底的压强:p=ρ水gh3=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1300Pa。
答:(1)M与N的总重为6.6N;
(2)放水前物体浸在水中的体积为8×10-4m3;
(3)当杆的示数为3F1时,水对容器底的压强1300Pa。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)当M、N全部露出水面时,杆对物体的作用力即为M与N的总重力;
(2)根据防水前M、N的受力关系建立等式,可以物体浸在水中的体积;
(3)根据图乙的给出的信息,分别求出M底端与容器底部的距离、hN、SN、SM,再M、N在特定状态下的受力关系建立等式,求出对应水的深度,最后用液体内部压强公式求出水对容器底的压强。
1 / 1四川省泸州市龙马潭区泸州十二中名校联考2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
一、选择题(本题共12个小题,第1-10题为单项选择题,选对得3分,错选得0分;第11-12题为不定项选择题,选全得5分,漏选得3分,错选或不选得0分,共40分)
1.下列数据中符合实际情况的是
A.中学生配戴的眼镜重约10N B.普通手机电池电压约为3.7V
C.一支新的2B铅笔长度约为40cm D.家用空调的额定功率约为100W
【答案】B
【知识点】电压和电压的单位换算;电功率
【解析】【解答】A、中学生佩戴的眼镜质量约50g左右,重力大约0.5N,故A不符合实际;
B、普通手机电池电压约为3.7V,故B符合实际;
C、一支新的2B铅笔长度约为18cm,故C符合实际;
D、家用空调的额定功率约为1000W,故D不符合实际,故ACD错误,B正确。
故选:B。
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最合理的是哪一个。
2.下列关于力的说法中,错误的是(  )
A.力是物体对物体的作用
B.相互接触的物体才会产生力的作用
C.物体间力的作用是相互的
D.力可以使物体发生形变或改变物体的运动状态
【答案】B
【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】A.力是物体对物体的作用,故A正确;
B.不相互接触的物体也能产生力的作用,如两个不相互接触的磁铁间有力的作用,故B错误;
C.力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体,故C正确;
D.力的作用效果是使物体发生形变或改变物体的运动状态,故D正确。
故选B。
【分析】1.力是物体对物体的作用,力的作用是相互的;
2.力的作用效果是使物体发生形变或改变物体的运动状态。
3.水平桌面上的甲、乙两个相同圆柱形容器,内装不同液体。将两个相同小球分别放入甲、乙两容器中,小球静止时如图所示。若两容器底部所受液体压强相等,则下列判断正确的是(  )
A.两容器中的液体密度相等
B.两容器所装液体的质量相等
C.甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
D.甲容器中小球所受浮力大于乙容器中小球所受浮力
【答案】B
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.两容器底部所受液体压强相等,即 P甲=P乙,由图可知,h甲BC.两容器底面积相同,两容器底部所受液体压强相等,根据可知,两容器底部所受液体压力相等,容器底部所受液体压力等于液体与小球重力之和,两小球重力相等,所以液体重力相等,质量相等;由于容器重力相同,甲和乙中容器、液体和小球的总重力相等,容器对桌面的压力相等,两容器底面积相同,由可知,甲容器对桌面的压强等于乙容器对桌面的压强,故B正确,C错误;
D.由图可知,甲球漂浮,所受浮力等于重力;乙球悬浮,所受浮力等于重力,所以甲容器中小球所受浮力等于乙容器中小球所受浮力,故D错误。
故选B。
【分析】1.两容器底部所受液体压强相等,由图可知液体深度关系,根据分析液体密度的大小关系;
2.两容器底面积相同,两容器底部所受液体压强相等,根据分析两容器底部所受液体压力关系,容器底部所受液体压力等于液体与小球重力之和,结合小球重力分析液体重力关系;
3.由于容器重力相同,甲和乙中容器、液体和小球的总重力相等,容器对桌面的压力相等,根据分析比较容器对桌面的压强;
4.根据小球在液体中的状态,利用浮沉条件进行分析比较。
4.避险车道被称为高速公路上的“救命道”。如图所示是一辆失控车辆冲入铺有厚厚碎石的陡坡后快速停下的情景。则下列说法正确的是(  )
A.铺有厚厚的碎石是通过增大压力来增大摩擦力
B.车辆冲上陡坡后由于失去惯性快速停下
C.冲上陡坡的过程,支持力对车辆没有做功
D.冲入陡坡后,车辆的动能全部转化为重力势能
【答案】C
【知识点】机械能及其转化;惯性及其现象;增大或减小摩擦的方法;是否做功的判断
【解析】【解答】A.路面铺有碎石,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A错误;
B.惯性和物体的质量有关,车辆冲上陡坡后,质量不变,惯性不变,故B错误;
C.汽车冲上陡坡,支持力与车辆运动方向垂直,支持力对车辆没有做功,故C正确;
D.冲入陡坡后,车辆的一部分动能转化为重力势能,克服碎石摩擦,一部分动能转化为内能,故D错误。
故选C。
【分析】压力一定时,增大接触面的粗糙程度,可以增大摩擦力;惯性和物体的质量有关;物体受力,且在力的方向移动距离,力对物体做了功;汽车上坡减速,电能转化为重力势能和内能。
5.我国高铁技术世界领先,高铁线路总里程世界第一。下列有关高铁的设计描述错误的是(  )
A.图甲∶高铁铁轨下铺设枕木是为了减小压强
B.图乙∶高铁车厢内的破窗锤锤头做成锥形,是为了增大压强
C.图丙∶站台上安全线处有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
D.图丁∶高铁车厢座椅用软质材料包裹,是为了减小压力
【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法;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、铁轨下铺设枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A正确,不符合题意;
B、高铁车厢内的破窗锤末端做成锥形,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B正确,不符合题意;C、 站台处安全线有凹凸不平的花纹是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度从而增大摩擦, 故C正确,不符合题意;
D、高铁车厢座椅用软质材料包裹,是在压力一定时,通过增大受力面积达到减小压强的效果,故D错误,符合题意。
故选:D。
【分析】(1)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。
(2)压力一定时,通过增大接触面粗糙程度可以增大摩擦力。
6.杠杆在我们生活中有非常多的应用,如图所示,下列工具中属于费力杠杆的是(  )
A.指甲刀 B.镊子
C.起子 D.铡刀
【答案】B
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的分类
【解析】【解答】杠杆的平衡条件为;A.指甲刀在使用时,动力臂大于阻力臂,因此它是省力杠杆,故A不符合题意;
B.镊子在使用时,其动力臂小于阻力臂,因此它是费力杠杆,故B符合题意;
C.起子开启瓶盖时,动力臂大于阻力臂,因此它是省力杠杆,故C不符合题意;
D.铡刀在使用时,其动力臂大于阻力臂,因此它是省力杠杆,故D不符合题意。
【分析】结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
7.下列说法正确的是(  )
A.托里拆利实验证明了液体内部压强随深度的增加而增大
B.船闸是利用连通器原理制成的
C.居室前后两面的窗户都打开时,过堂风会把居室侧面摆放的衣柜门“吹”开,说明气体流速越大的位置压强越大
D.高原边防哨所战士必须用高压锅煮面条,说明海拔升高,大气压升高
【答案】B
【知识点】连通器原理及其应用;大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.托里拆利实验证明了大气压的存在,不能证明液体内部压强随深度的增加而增大,A不符合题意;
B.船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,B符合题意;
C.屋子中吹过“过堂风”时,居室侧面摆放的衣柜的门外面空气流速大,压强小,小于柜门内的大气压,产生了一个向外的压强差,将柜门压开,C不符合题意;
D.因为气压与海拔高度有关,海拔越高,气压越低,水的沸点越低;高原地区气压小于一个标准大气压,水的沸点低于100 ,所以高原边防哨所的战士用压力锅煮面条才能吃到熟的面条,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】托里拆利首先测量了大气压的大小;船闸利用了连通器的原理;流体在流速大的地方压强小。
8.“奇思妙想”小组的同学在劳动实践基地,用如图所示机械将400N物体匀速提升12m,用时1min。已知,,人与地面接触总面积为(空气阻力、摩擦力及绳重不计)该过程中下列说法正确的是(  )
A.人拉力的功率为80W B.物体上升速度为0.4m/s
C.人对地面压强为10000Pa D.该滑轮组机械效率为66.7%
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;压强的大小及其计算;滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】A.根据图片可知,滑轮组上承担重力的绳子的股数,
此时绳子自由端的拉力;
绳子自由端移动的距离;
此时拉力做功;
拉力做功的功率,故A错误;
B.根据题意可知,物体上升的速度,故B错误;
C.人对地面的压力等于人的重力与绳子拉力的差,即;
人对地面的压强,故C正确;
D.综上所述,拉力做的总功为6000J,滑轮组提升重物时的有用功,
此时滑轮组的机械效率,故D错误。故选C。
【分析】 A.利用速度公式求物体运动的速度;
B.根据计算拉力F,根据s=2h,计算绳子自由端移动距离,根据W=Fs计算拉力做功,最后根据计算做功的功率;
C.人对地面的压力等于人的重力减去拉力,再利用求人对地面的压强;
D.根据计算机械效率。
9.汽车是我们日常生活中很常见的交通工具,若公路上现有一辆匀速行驶的汽车,则下列说法正确的是(  )
A.汽车所受的重力和地面给它的支持力是一对平衡力
B.汽车所受的重力和地面所受的压力是一对平衡力
C.汽车所受的支持力和它对地面的压力是一对平衡力
D.因为汽车的速度不确定,所以上述选项均不正确
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】由题意可知,启辰做匀速直线运动,所受的重力和地面给它的支持力都作用在汽车上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对平衡力,故A正确,BCD错误。
故选A。
【分析】1.物体处于静止或匀速直线运动状态,受力平衡,处于平衡状态;
2.二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
10.如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在12N的水平拉力作用下A、B一起以的速度做匀速直线运动,此时木块B受到A的摩擦力大小为;若将A、B紧靠在一起放在水平桌面上,用水平力推动它们一起以的速度做匀速直线运动,如图乙所示,木块B所受的摩擦力大小为。则(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】 A、B一起向右做匀速直线运动,所以A、B没有相对运动的趋势,A、B间没有摩擦力,则木块B受到的摩擦力大小为0N,f1=0N;
甲图,A和B整体水平方向上受到水平向右的拉力F1和水平向左的滑动摩擦力,整体进行匀速直线运动,这两个力是平衡力,大小相等,F1是12N,所以受到地面的滑动摩擦力是12N。
从甲图到乙图,改变A和B的放置情况,压力大小不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,所以乙图的滑动摩擦力大小还是12N.所以乙图中推力F2大小是12N;
滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,接触面的粗糙程度不变,AB完全相同,则B受到的摩擦力为F2的一半,为6N。
故选:B。
【分析】 (1)A、B一起做匀速直线运动,则二者没有相对运动的趋势,不会存在摩擦力;
(2)分析甲图A和B整体的受力情况,根据平衡力条件,求出滑动摩擦力大小。
滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,在这两个因素不变时,滑动摩擦力大小不变,求出f2大小。
11.容器内装有一定质量的水,将物体A、B叠放后一起放入水中,静止时如图所示。再将A从B上拿下放入水中,B静止时在水面漂浮。下列说法正确的是(  )
A.A的密度等于B的密度
B.B漂浮后,水对容器底的压强变小
C.B漂浮后,桌面受到的压力变小
D.B漂浮后,A所受的浮力不变
【答案】B,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.由图可知,将物体A、B叠放后一起放入水中,AB整体于悬浮在水中,可知AB整体的平均密度等于水的密度;将A从B上拿下放入水中,B静止时在水面漂浮,可知B的密度小于水的密度,所以,A的密度大于水的密度,则A的密度大于B的密度,故A错误;
B.B漂浮后,B排开水的体积变小,水面下降,水的深度变小,由可知,水对容器底的压强变小,故B正确;
C.B漂浮后,桌面受到的压力等于容器及其中物体的重力之和,而容器、水、及A、B物体的重力不变,则桌面受到的压力不变,故C错误;
D.B漂浮后,A排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知,A所受的浮力不变,故D正确。
故选BD。
【分析】1.当物体密度等于液体密度时,物体悬浮;当物体密度小于液体密度时,物体漂浮;当物体密度大于液体密度时,物体下沉。据此判断物体的密度;
2.物体B漂浮后,根据排开水的体积变化得出水的深度变化,然后根据p=ρgh即可判断水对容器底的压强变化;
3.桌面受到的压力是由容器的总重力产生的,所以判断容器的总重力变化情况即可得出;
4.根据物体A排开水的体积即可根据阿基米德原理判断物体A所受的浮力的变化。
12.如图甲所示,一个重为3×104N、边长为1m的正方体静止在湖底,上表面离水面深度为h。现用一根粗细和重力不计的绳子绕在滑轮组上,将该物体从水底竖直向上拉,直至完全拉出水面,在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动,拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示,不计各处摩擦。则下列说法中正确的有(  )
A.动滑轮的重力为6×103N
B.滑轮组的机械效率为83.3%
C.物体前30s受到的浮力为104N
D.物体在水底时上表面受到水的压强是3×104Pa
【答案】A,C,D
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.根据乙图可知,40s后绳子上的拉力保持不变,即此时物体露出水面,露出水面后绳子的拉力为F2=1.8×104N。根据甲图可知,滑轮组上承担重力的绳子段数n=2,根据可知,动滑轮的重力G动=2F2-G=2×1.8×104N-3×104N=6×103N,故A正确;
BC.物体前30s时拉力保持不变,即物体全部浸入水中,
此时物体受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(1m)3=1×104N,
次数滑轮组的机械效率为;
同理,物体全部露出水面,滑轮组的机械效率为,故C正确,B错误;
D.根据乙图可知,物体从30s开始露出水面,到40s刚离开水面,
此时物体上升的距离等于物体的棱长,即s=1m,那么上升速度;
物体静止在湖底时其上表面所处的深度h=vt=0.1m/s×30s=3m;
静止在湖底时上表面受到水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa,故D正确。
故选ACD。
【分析】A.由图乙可知,40s后物体露出水面,露出水面后绳子的拉力为F2=1.8×104N,根据滑轮组装置确定绳子股数,不计绳重和各处摩擦,利用求出动滑轮的重力;
BC.根据阿基米德原理求出物体浸没在水中受到的浮力,利用
求出物体浸没在水中时滑轮组的机械效率;根据求出物体全部露出水面滑轮组的机械效率,据此分析;
D.根据图乙结合求出物体上升的速度,据此求出物体静止在湖底时其上表面所处的深度,利用p=ρgh求出静止在湖底时上表面受到水的压强。
二、填空题(每空1分,共18分)
13.建筑工人砌墙时,常利用铅垂线来检查墙砌得是否竖直,如图甲所示,铅垂线是根据重力方向总是   的原理制成的;如果铅锤的质量是500g,它受到的重力是   N;一堵南北走向的墙上,所挂铅垂线如图乙所示,则这堵墙一定是向   (选填“东”或“西”)倾斜的。
【答案】竖直向下;5N;西
【知识点】重力及其大小的计算;重力的方向
【解析】【解答】(1)物体重力的方向始终是竖直向下的,因此建筑工人常用重垂线检查墙壁是否竖直。
(2)铅锤的质量是500g=0.5kg,则它受到的重力是。
(3)根据图片可知,重垂线偏向墙体西侧,故墙向西倾斜。
【分析】(1)根据重力的方向竖直向下的知识解答;
(3)根据G=mg计算铅锤的重力;
(4)铅垂线总是偏向墙体歪斜的一侧。
14.驾驶员和乘客要系好安全带,是为了预防或减小高速行驶的汽车紧急刹车时车内人员由于   而受到的伤害;厨房中免打孔挂钩由于   的作用牢牢“吸”在瓷砖表面上;用适当密度的盐水选种时,   (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)的种子最饱满。
【答案】惯性;大气压;沉底
【知识点】惯性及其现象;大气压的综合应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】汽车紧急刹车瞬间,车辆速度快速减小,驾驶员和前排乘客因为具有惯性,要保持原来向前的运动状态,身体会向前倾倒,极易撞击前挡风玻璃造成伤害,因此驾乘人员需要系好安全带来降低受伤风险。
用力挤压吸盘贴在瓷砖表面的过程中,吸盘内部空气被挤出,内部气压远小于外界大气压,在大气压力的作用下,吸盘被紧紧压在光滑瓷砖面上,挂钩便可以稳固吸附在墙面悬挂物品。
饱满的种子密度偏大,浸没在水中时自身重力大于受到的浮力,最终会沉到容器底部;干瘪、被虫蛀的种子密度较小,浸没后浮力大于重力会上浮,最终漂浮在水面,利用该浮沉特点可以筛选优良种子。
故答案为:惯性;大气压;沉底。
【分析】惯性是物体保持原来运动状态不变的固有属性,刹车时人体因惯性前倾,安全带能够约束人体位置,防止碰撞受伤。
吸盘利用大气压工作,排出内部空气后依靠内外气压差产生压力,从而固定在平整光滑的物体表面。
物体的浮沉由重力与浮力的大小关系决定:重力大于浮力时物体下沉最终沉底;重力小于浮力时物体上浮最终漂浮;二者相等时物体悬浮。饱满种子密度大,浸没后重力大于浮力,所以会沉底。
15.如图所示,用12N的力握住重为5N的瓶子,使其在竖直方向上保持静止,此时瓶子受到的摩擦力为   N,方向为   ;再将握力增大至20N,此时瓶子受到的摩擦力大小将   (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】5;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;摩擦力的方向
【解析】【解答】瓶子静止在手中,竖直方向上只受到竖直向下的重力与竖直向上的静摩擦力,二力属于一对平衡力,大小相等,因此瓶子受到的摩擦力大小等于自身重力,即f=G=5N,摩擦力方向竖直向上。
当增大手对瓶子的握力时,瓶子依旧保持静止状态,竖直方向受力平衡,瓶子的重力没有发生改变,所以手对瓶子的静摩擦力大小也保持不变。
故答案为:5;竖直向上;不变。
【分析】(1)物体处于静止状态时受力平衡,手握瓶子时,竖直方向重力与静摩擦力平衡,据此可直接确定摩擦力的大小与方向。
(2)静摩擦力的大小由平衡力的大小决定,并不会随手握压力的增大而改变,只要瓶子保持静止,摩擦力始终与瓶子重力大小相等。增大握力只是增大了手与瓶子之间的压力,提升了最大静摩擦力,并不会改变实际受到的静摩擦力。
16.如图所示,水平木板上有甲、乙两个木块,甲的质量大于乙的质量。两木块下表面的粗糙程度相同。甲、乙分别在水平拉力和的作用下,以相同速度匀速直线运动了相同时间,则力   ;拉力的功率   ;摩擦力做功   。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】大于;大于;大于
【知识点】功率大小的比较;二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;功的计算及应用
【解析】【解答】两木块下表面的粗糙程度相同,甲的质量大于乙的质量,根据F=G=mg可知,甲木块对木板的压力大于乙木块对木板的压力,所以两木块受到的摩擦力 ;两木块匀速前进,所受摩擦力与拉力是一对平衡力,所以两木块受到的拉力 。
两木块受到的拉力 ,且速度相同,根据可知,拉力的功率 。
两木块以相同速度匀速直线运动了相同时间,可知两木块运动的路程相同,且两木块受到的摩擦力,根据可知,摩擦力做功 。
【分析】1.根据F=G=mg分析两木块对木板的压力大小,结合接触面的粗糙程度分析两木块所受的摩擦力大小;由于木块匀速前进,根据二力平衡分析两木块受到的拉力大小;
2.根据分析比较拉力的功率大小;
3.两个木块以相同速度匀速直线运动了相同时间,可知两木块运动的路程相同,结合两木块受到的摩擦力大小关系,根据W=Fs比较摩擦力做功的大小关系。
17.体积为的正方体物块A,通过细绳系于轻质杠杆BOC的B端,,在C端用10N的动力竖直向下拉杠杆,A刚好离地,杠杆在水平位置B平衡,物体A的重力为   N;当拉力减小8N时,物块A对地面的压强为   Pa,此时杠杆是   杠杆。(细绳重量不计,)
【答案】40;3.2×103;省力
【知识点】压强的大小及其计算;杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【解答】因为OB:BC=1:5,所以OB:OC=1:(5-1)=1:4
根据杠杆平衡条件可知:GLOB=FLOC,物体的重力
当拉力减小为8N时,绳子对A的拉力
则物块A对地面的压力F压=G-F拉=40N-8N=32N
正方体的棱长
正方体与地面的接触面积S=10cm×10cm=100cm2=1×10-2m2
物块A对地面的压强为
因为OB:OC=1:4,拉力的力臂大于阻力的力臂,所以杠杆是省力杠杆。
故答案为:40;3.2×103;省力。
【分析】根据杠杆的平衡条件计算,根据压强的定义公式计算压强大小,比较动力臂与阻力臂的长短分析。
18.利用图所示的装置测量盐水的密度,木块的质量为0.3kg,体积为5×10﹣4m3,在水中静止时弹簧测力计的示数为2.45N,若剪断细绳,木块向上运动过程,所受的浮力先   后变小,静止时木块所受的浮力是   N,盐水的密度是   kg/m3(g取10N/kg,不计一切摩擦与阻力)。
【答案】不变;3;1.09×103
【知识点】重力及其大小的计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】若剪断细绳,木块向上运动过程中,露出水面前,排开水的体积不变,根据 F浮=ρ液V排g 可知所受的浮力不变;露出水面后,排开水的体积变小,根据 F浮=ρ液V排g 可知所受的浮力变小,所以木块所受的浮力先不变后变小;
木块静止时,漂浮在水面上,所受的浮力为:
F浮=G=mg=0.3kg×10N/kg=3N
细绳未剪断时,木块浸没在水中静止,受到竖直向下的重力G和拉力F,竖直向上的浮力F浮,根据平衡力的关系可知,木块受到的浮力为:
F浮=G+F=3N+2.45N=5.45N
木块的体积为5×10﹣4m3,则木块浸没时排开水的体积为:
V排=V物=5×10﹣4m3
盐水的密度为:
ρ盐水===1.09×103kg/m3
【分析】1.木块向上运动过程中,根据木块排开水的体积变化结合 F浮=ρ液V排g 分析木块所受的浮力变化;
2.已知木块的质量,木块静止时,漂浮在水面上,根据F浮=G=mg求出木块所受的浮力;
3.已知木块的体积,细绳未剪断时,木块所受的重力和拉力,根据平衡力的关系求出木块所受的浮力,根据ρ盐水=求出盐水的密度。
三、作图题(每小题2分,共4分)
19.一木块静止在斜面上,请画出它受到的弹力和摩擦力的示意图。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;摩擦力的方向
【解析】【解答】 物块受到的弹力方向垂直斜面向上,作用点也在物体的几何中心上;过重心作沿斜面向上的力,即摩擦力,如下图所示:
【分析】物块受到的弹力即斜面的支持力F,其作用点在接触面上,方向是垂直斜面向上;摩擦力的方向与相对运动趋势相反。
20.“哑铃弯举”是一项很棒的健身运动(如图甲所示),双手握住哑铃,拳心朝前,大臂贴紧身体,并保持固定,发力以肘关节为主弯曲前臂拍起哑铃。若用图乙中的线段AB代表人的前臂,F1为肌肉对骨骼的拉力,F2为哑铃对手的压力,请在线段上的合适位置标出支点O,并画出阻力F2的力臂L。
【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】由题图能够判断,当手向上提起重物时,肱二头肌收缩牵拉桡骨,桡骨会围绕肘关节发生转动,因此该杠杆结构中的支点为肘关节。阻力是重物对手部产生的拉力,从支点肘关节向阻力F2的作用线作垂线,支点到垂足之间的线段,即为阻力F2对应的阻力臂L2,如图所示:
【分析】人体手臂提重物的过程属于杠杆模型,杠杆绕着固定转动的点叫做支点,本题中桡骨的转动围绕肘关节进行,所以肘关节是支点。力臂的规范画法是从支点向对应力的作用线作垂线段,该垂线段的长度就是这个力的力臂,据此即可画出阻力臂。
四、实验题(每空1分,共18分)
21.小明利用如图所示的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:
(1)为了得出科学结论,三次实验中应使小车从斜面上同一位置由静止释放,使小车运动到斜面底端时的速度    (选填“相等”或“不等”).
(2)在水平面滑行的小车受到的重力和小车对水平面的压力   (是或不是)一对平衡力.
(3)三次实验中,小车在水平面上受到摩擦力由甲到丙逐渐变   ,小车在水平面运动的距离逐渐变   .
(4)进一步推理可知,若水平面绝对光滑(即小车不受摩擦力),则小车会在水平面上做   运动.
【答案】相等;不是;小;大;匀速直线
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1) 为了得出科学结论,三次实验中应使小车从斜面上同一位置由静止释放,使小车运动到斜面底端时的速度相等;
(2)在水平面滑行的小车受到的重力是竖直向下的,小车对水平面的压力方向也是竖直向下的,两个力方向相同,不是一对平衡力;
(3)三次实验中,小车对水平面的压力相同, 由甲到丙接触面的粗糙程度逐渐减小,所以小车在水平面上受到摩擦力逐渐变小.小车在水平面运动的距离逐渐变大;
(4)进一步推理可知,若水平面绝对光滑(即小车不受摩擦力),则小车会在水平面上运动的速度不会减小,即小车会做匀速直线运动.
【分析】(1)实验中应使小车从斜面上同一位置由静止释放,使小车运动到斜面底端时的速度相等;
(2)二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上;
(3)摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和接触面所受的压力有关,据此分析;
(4)牛顿第一定律:一切物体总保持静止或匀速直线运动状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
22.小明在探究杠杆的平衡条件时,以匀质杠杆的中点为支点。
(1)在调节杠杆平衡时,小明发现杠杆静止后右端低、左端高,接下来他应将杠杆右端的平衡螺母向    (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)小明在调好的杠杆上挂上钩码,调节钩码的数量和位置,重新使杠杆水平平衡,这样做的目的是    。
(3)如图甲所示,然后小明将两边钩码同时向远离支点方向移动相同的距离,则杠杆    (选填“左”或“右”)端将下沉。
(4)如图乙所示,现将弹簧测力计绕B点从a位置转动到b位置的过程中,杠杆始终保持水平平衡,则弹簧测力计的拉力F将    (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)实验结束后,小明想:若支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否成立?于是小明利用如图丙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉杠杆使其处于水平平衡时,测出的拉力与支点到拉力作用线的距离的乘积并不等于钩码的重力与钩码悬挂点到支点的距离的乘积,其主要原因是    。
【答案】左;为了直接从杠杆上读出力臂;左;变大;杠杆自重对实验的影响
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)在调节杠杆平衡时,杠杆静止后,右端低左端高,应将杠杆右端的平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡,
(2)在调好的杠杆上挂上钩码,调节钩码的数量和位置,重新使杠杆水平平衡,这样做的目的是为了直接从杠杆上读出力臂。
(3)设一个钩码重为G,杠杆一个格的长度为L,如果将图甲两边钩码同时向远离支点方向移动相同的距离L后,左端力与力臂的乘积为:
3G×3L=9GL
右端力与力臂的乘积为:
2G×4L=8GL
由于9GL>8GL,所以杠杆左端将下沉。
(4)如图乙所示,现将弹簧测力计绕B点从a位置转动到b位置的过程中,杠杆始终保持水平平衡,根据杠杆平衡条件可知,阻力、阻力臂不变,拉力F的力臂变小,拉力F会变大,所以弹簧测力计的拉力F将变大。
(5)图丙杠杆的重心没有通过支点,杠杆自重就会对实验造成影响。
【分析】(1)在调节杠杆平衡时,根据“左偏右调,右偏左调”的方法调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;
(2)在调好的杠杆上挂上钩码,调节钩码的数量和位置,重新使杠杆水平平衡,这样做的目的是为了直接从杠杆上读出力臂;
(3)(4)根据杠杆平衡条件进行分析;
(5)杠杆的重心没有通过支点,杠杆自重就会对实验造成影响。
23.为了探究“影响液体内部压强大小的因素”,甲、乙两个实验小组分别采用如图所示装置进行实验,其中a装置U形管内装有已染色的水,密度取,实验装置经测试均可以正常使用。请回答下列问题:
(1)关于图a、b两组实验装置以下描述正确的是    ;
A.实验前,要向图a中的U形管内注入适量的红墨水,当管内的红墨水静止时,U形管左右两侧液面应当相平
B.a装置是连通器
C.b装置是连通器
D.实验过程中,a、b都是通过观察橡皮膜的形变来反映液体内部压强的大小
(2)如图c、d、e所示是甲小组的实验过程:
①深海鱼类多是扁片状,其原因可以用对比    两图所得出的结论进行说明;
②比较c、d两图可知,当    一定时,液体内部压强随    增大而增大;
③在图d中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差将    (选填“变大”“不变”或“变小”);
(3)将U形管的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通,当向玻璃管中吹气时,如图f所示,U形管内液面较高的是    (选填“x”或“y”)侧;
(4)乙组成员完成探究实验以后,对装置进行了一些改装,如图g所示(图中橡皮膜此时较平),然后向装置左右两侧倒入相同质量的水,待液面稳定后,橡皮膜将向    (选填“左”或“右”)边凸出。
(5)若图a烧杯中始终装水,并保持压强计金属盒探头的深度不变,U形管中分别注入不同液体,U形管左右两侧液面的高度差最大的是    。
A.酒精(ρ酒精=0.8×103 kg/m3)
B.植物油(ρ植物油=0.9×103 kg/m3)
C.盐水(ρ盐水=1.1×103 kg/m3)
D.红墨水(ρ红墨水≈1.0×103 kg/m3)
【答案】A;d、e;深度;液体密度;不变;x;左;A
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)观察题图能够发现,a装置依靠U形管两侧液面的高度差反映液体压强大小,b装置则借助橡皮膜的凹陷程度对比两侧液体压强。实验前向a装置的U形管中注入红墨水,液体静止时,U形管左右两侧液面高度一致,故A正确,D错误。连通器需要满足上端开口、底部相连通的条件,a装置左侧上端密闭,不属于连通器;b装置隔板阻隔使得容器底部无法连通,同样不属于连通器,故B、C错误。
故选:A。
(2)①深海区域液体压强随深度增大而显著变大,因此深海鱼身体多为扁片状。对比d、e两组实验,液体种类相同、密度一致,探头所处深度越深,U形管液面高度差越大,说明:液体密度不变时,深度越深,液体内部压强越大。
②对比c、d两次实验,探头放置深度相同,液体分别为酒精和盐水,液体密度不同,U形管液面高度差不同,可得出结论:深度一定时,液体内部压强随液体密度的增大而增大。
③同种液体同一深度处,液体向各个方向的压强大小相等,所以保持d中探头深度不变,仅转动探头朝向,U形管两侧液面高度差不会发生改变。
(3)朝着左侧管口水平吹气,左管上方空气流速更快,气体压强更小;右管上方空气流速慢、气压更大,在大气压强的作用下,容器内液体被压向左侧,因此x侧液面会上升。
(4)向g装置左右两侧倒入等质量的水,左侧容器横截面积更大,液面深度更小;右侧容器横截面积窄,液面深度更大。由液体压强公式p=ρgh可知,右侧液体压强更大,橡皮膜会向左侧凸起形变。
(5)两次实验中探头浸入水中的深度相同,水的密度不变,探头受到的液体压强相等。根据p=ρgh,压强固定时,U 形管内液体密度越小,两侧液面高度差就越大,酒精密度最小,液面高度差最大,因此选 A。
故答案为:(1)A;(2)①d、e;②深度;液体密度;③不变;(3)x;(4)左;(5)A。
【分析】(1)明确两种压强测量装置的实验转换方法,熟记连通器的判定条件,结合装置结构判断是否属于连通器。
(2)采用控制变量法探究液体压强的影响因素,分别控制液体密度不变探究压强与深度的关系、控制深度不变探究压强与液体密度的关系;结合液体压强规律判断同一深度不同朝向时压强的特点。
(3)利用流体压强与流速的规律:流体流速越大的位置,压强越小,分析吹气后两侧液面的变化情况。
(4)同种液体内部,压强只与深度有关,深度越大,液体压强越大,据此判断橡皮膜的形变方向。
(5)当探头受到的液体压强相同时,结合液体压强公式分析U形管内液体密度与液面高度差之间的关系。
五、计算题(24小题10分,25小题10分,共20分)
24.如图所示,利用轻质滑轮组沿水平方向匀速拉动水平地面上的正方体物体,已知物体重为300N,边长为10cm,拉力F的大小为30N,物体受到地面对它的摩擦力为45N,在10s时间内绳子自由端移动的距离为。求:
(1)物体移动的速度;
(2)这个过程拉力所做的功;
(3)滑轮组的机械效率。
【答案】解:根据图示可知,n=2;
(1)由s=2s物可知,物体移动的距离,
物体移动的速度为;
(2)这个过程拉力所做的功为W总=Fs=30N×3m=90J;
(3)有用功为W有=fs物=45N×1.5m=67.5J,
滑轮组的机械效率为。
答:(1)物体移动的速度为0.15m/s;
(2)这个过程拉力所做的功为90J;
(3)滑轮组的机械效率为75%。
【知识点】滑轮(组)的机械效率;功的计算及应用
【解析】【分析】 (1)由图可知n=2;根据s=2s物求出物体移动的距离,然后根据速度公式求出物体移动的速度;
(2)根据W=Fs求出拉力做的功;
(3)根据W有=fs物求出有用功,再利用求出滑轮组的机械效率。
25.如图甲所示,足够高的圆柱形容器底面积为50cm2,容器内装有一定量的水,容器正上方天花板上有轻质细杆(体积忽略不计),黏合着由两个横截面积不同的实心圆柱体M,N组成的组合,此组合是由不吸水的复合材料构成,且有hM=15cm。容器底部有一个出水口,最初水面与的上表面相平,打开阀门放水直到水放完。杆上方有一传感器可显示杆对物体作用力的大小。图乙中坐标记录了杆对物体作用力大小与排出水的体积之间的关系。根据相关信息,求:
(1)M与N的总重力;
(2)放水前物体浸在水中的体积;
(3)当杆的示数为3F1时,水对容器底的压强。
【答案】解:(1)由图乙知:当M、N全部露出水面时,杆对物体的作用力为FD=6.6N,
M与N的总重:G总=6.6N;
(2)由图乙知:放水前,杆对物体的作用力为FA=1.4N,力的方向竖直向下,
此时浮力:F浮=G总+FA=6.6N+1.4N=8N,
放水前物体浸在水中的体积:;
(3)由图乙知:物体M下端与容器底部相距:,
由图乙可知,水面从M、N的结合处下降到M的底部时,
放出的水V放=VD-VC=450cm3-300cm3=150cm3,
根据体积关系可得:SMhM+V放=hMS容,
所以,,
当水面恰好到达M、N的结合处时,杆对物体作用力为F1,力的方向竖直向上,
此时M、N排开水的体积:V排1=VM=SMhM=40cm2×15cm=600cm3,
根据受力关系得:F1+F浮1=G总,
所以,F1=G总-ρ水gV排1=6.6N-1.0×103kg/m3×10N/kg×600×10-6m3=0.6N,
设水面下降到距到M底部为h2时,当杆的示数为3F1,
根据受力关系得:3F1+F浮2=G总,
即:3×0.6N+1.0×103kg/m3×10N/kg×h2×40×10-4m2=6.6N
解得:h2=0.12m,
此时,容器底部的深度h3=h1+h2=0.01m+0.12m=0.13m,
水对容器底的压强:p=ρ水gh3=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1300Pa。
答:(1)M与N的总重为6.6N;
(2)放水前物体浸在水中的体积为8×10-4m3;
(3)当杆的示数为3F1时,水对容器底的压强1300Pa。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)当M、N全部露出水面时,杆对物体的作用力即为M与N的总重力;
(2)根据防水前M、N的受力关系建立等式,可以物体浸在水中的体积;
(3)根据图乙的给出的信息,分别求出M底端与容器底部的距离、hN、SN、SM,再M、N在特定状态下的受力关系建立等式,求出对应水的深度,最后用液体内部压强公式求出水对容器底的压强。
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