【精品解析】四川省宜宾市第八中学2024-2025年八年级下学期期末模拟考试物理试题

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四川省宜宾市第八中学2024-2025年八年级下学期期末模拟考试物理试题
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,第1~10题只有一项符合题目要求,第11~14题有多项符合题目要求。全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分。
1.一名中学生的体重最接近(  )
A.5N B.50N C.500N D.5000N
【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】中学生的质量约为50kg,根据 可知,中学生的重力为
故答案为:C。
【分析】根据常见物体的重力,结合数据解答。
2.一颗正在竖直向上飞行的子弹,如果它受到的一切外力同时消失,那么它将
A.先减速上升,后加速下降 B.沿竖直方向做匀速运动
C.立刻停在空中 D.立刻向下加速运动
【答案】B
【知识点】力与运动的关系
【解析】【解答】解:子弹在竖直向上飞行,若它受到的一切外力同时消失,将沿竖直方向做匀速运动,B正确,ACD错误.
故选B
【分析】此题考查了我们对牛顿第一定律的理解,只要判断出小球在外力消失前的状态,那么在外力消失后,它仍会保持这一状态
3.如图所示,将弹簧测力计左端固定在墙上,右端用细线与重力为10N的木块相连,木块放在上表面水平的小车上,弹簧测力计保持水平,现拉动小车沿水平方向做直线运动,木块静止时弹簧测力计的示数为4N,则木块所受摩擦力的大小与方向分别是(  )
A.10N,水平向右 B.14N,水平向左
C.6N,水平向左 D.4 N,水平向右
【答案】D
【知识点】摩擦力的方向;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】根据图像,拉动小车,木块相对于小车向左运动,木块受的滑动摩擦力方向水平向右;木块在水平方向上处于静止状态,即平衡状态,根据平衡条件,滑动摩擦力f=F=4N,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【分析】静止的物体受到平衡力的作用,二力平衡时,力的大小相等;摩擦力方向和物体相对运动方向相反。
4.如图所示的实例中,目的是为了增大摩擦的是(  )
A.旱冰鞋装有滑轮
B.给车轴加润滑油
C.磁悬浮列车悬浮行驶
D.雪天轮胎绕上链条
【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.旱冰鞋装有滑轮,用滚动代替滑动,目的是减小摩擦,故A不符合题意;
B.给车轴加润滑油使接触面变得光滑,目的是减小摩擦,故B不符合题意;
C.磁悬浮列车悬浮行驶使车体与轨道脱离接触,可以避免摩擦力的影响,故C不符合题意;
D.雪天轮胎绕上链条使接触面变得粗糙,为了增大摩擦,故D符合题意。
故选D。
【分析】增大压力或增大接触面的粗糙程度,可以增大摩擦力。
5.练太极拳是很好的强身健体运动。如图所示,当健身者由图甲姿势换成图乙姿势时,人对水平地面(  )
A.压力变大,压强不变 B.压力变大,压强变大
C.压力不变,压强变小 D.压力不变,压强变大
【答案】D
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强大小比较
【解析】【解答】甲、乙两种姿势下,人都站在水平地面上,人对地面的压力大小都等于自身重力,因此两次对地面的压力相等,即F甲=F乙=G。
甲图中人双脚着地,受力面积更大,乙图中人单脚着地,受力面积更小,即。根据压强计算公式,在压力保持不变时,受力面积越小,产生的压强越大。因此从甲姿势换成乙姿势,人对地面的压力不变,压强变大。故A、B、C错误,D正确。
故选:D。
【分析】压强是描述压力作用效果的物理量,压强与压力和受力面积的大小有关,在分析压强的大小时应同时考虑压力和受力面积大小的影响。
两图中人对水平地面上压力相同、等于物体自身的重力,甲图是双脚着地站立,乙图是单脚着地站立,地面受力面积不同,根据压强公式人对水平地面的压力和压强大小关系。
6.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是(  )
A.容器对桌面的压力 B.液体的密度
C.液体对容器底部的压强 D.容器对桌面的压强
【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】 A.根据题意可知,甲、乙容器质量相等,内部液体质量相等,根据G=mg可知,总重力相同,容器对桌面的压力等于内部液体与容器重之和,则容器对桌面的压力F甲=F乙,故A错误;
B.液体质量相同、深度相同,但乙中液体体积更大,由可知,甲中液体密度更大,即ρ甲>ρ乙,故B错误;C.两容器内液体高度相同,由p=ρ液gh可知,甲中液体对容器底部的压强更大,故C错误;
D.由A可知,容器对桌面的压力F甲=F乙,两容器底面积相同,由 可知 p甲'=p乙',故D正确。
故选:D。
【分析】 (1)液体质量相同,根据图判断出两液体的体积,根据密度公式判断出两液体的密度大小关系,根据p=ρgh判断液体对杯底压强的关系;
(2)容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,根据公式可得出容器对桌面的压强的大小关系。
7.某潜水艇在海面下隐蔽跟踪某个目标,有时要上浮或下潜,但都未露出水面,若该潜水艇下潜时所受的重力为G1,浮力为F1,上浮时所受的重力为G2,浮力为F2,下列对力之间的大小关系的判断,正确的是(  )
A.F1=F2,G1>G2 B.F1=F2,G1=G2
C.F1G1,F2【答案】A
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据题意可知,潜水艇上浮和下沉的过程都浸没在海水中,则它排开水的体积始终等于自身体积,即它排开海水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力不变。
根据浮沉条件额裤子,潜水艇下沉时的重力大于浮力,潜水艇上浮时的重力小于浮力,则重力G1>G2。
故选A。
【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较潜水艇受到浮力的变化,根据浮沉条件比较上浮和下沉时自身重力的大小。
8.洒水车在平直公路上匀速行驶着洒水,下列描述正确的是(  )
A.洒水车速度不变,洒水车的惯性不变
B.洒水车前行紧急刹车时,车内的水将前低后高
C.某一时刻洒水车的牵引力与洒水车受到的阻力是一对平衡力
D.洒水车的动能和重力势能均保持不变
【答案】C
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;惯性及其现象;平衡力的辨别
【解析】【解答】A. 洒水车在平直公路上匀速洒水,自身质量不断减小。而惯性大小仅由质量决定,因此洒水车的惯性随之减小,故A错误。
B. 洒水车紧急刹车时,车身速度迅速降低,车内的水由于惯性,会保持原来的运动状态继续向前运动,使得车内水面呈现前高后低的状态,故B错误。
C. 洒水车匀速行驶,处于平衡状态。水平方向上,牵引力与阻力作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,符合二力平衡条件,属于一对平衡力,故C正确。
D. 洒水车行驶速度不变,洒水过程中质量不断减小,因此动能逐渐减小;车辆高度不变、质量减小,重力势能也会减小,故D错误。
故选:C。
【分析】(1)惯性是物体本身的属性,它的大小只与物体的质量有关,质量越小,惯性越小。
(2)一切物体都具有惯性,都会保持原来的运动状态不变,可据此分析刹车时水的运动情况。
(3)物体做匀速直线运动时受力平衡,满足二力平衡条件的两个力为一对平衡力。
(4)动能与物体的质量、速度有关,重力势能与物体的质量、高度有关,结合题意即可判断能量变化。
9.在如图所示的简单机械中,属于省力杠杆的是
A.用钓鱼竿钓鱼 B.用锤子撬钉子
C.用筷子夹食物 D.用镊子取药品
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A、钓鱼竿在使用过程中,支点靠近手握位置,动力臂比阻力臂短,属于费力杠杆,故A不符合题意;
B、羊角锤拔钉子时,手施加动力的力臂大于钉子阻力对应的阻力臂,属于省力杠杆,故B符合题意;
C、使用筷子夹取食物时,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故C不符合题意;
D、镊子取用药品时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故D不符合题意。
故选:B。
【分析】(1)杠杆可依据动力臂与阻力臂的大小关系分类,动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆,钓鱼竿使用时符合该特点;
(2)当动力臂大于阻力臂时属于省力杠杆,羊角锤拔钉子时能够省力,属于省力杠杆;
(3)筷子属于典型的费力杠杆,虽然不能省力,但可以省距离,方便夹取物品;
(4)镊子动力作用点距离支点更近,动力臂更短,使用时费力但可以精准夹持小物件。
10.分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举到相同高度,做的有用功(  )
A.杠杆最多 B.斜面最多
C.滑轮组最多    D.一样多
【答案】D
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】物体的重力相等,升高的高度相等,根据公式W=Gh可求有用功的大小.用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举到相同的高度,根据公式W=Gh可知,做的有用功相等.
故选D
【分析】解决本题的关键是公式的应用,知道影响有用功的因素是物体的重力和物体被提升的高度.
11.下列物理现象中,分析正确的是(  )
A.推土机的推土铲刃做得很锋利,是通过减小铲刃面积来增大压强的
B.高压锅是利用液体的沸点随着压强的增大而增大
C.在高海拔地区一次性打火机不打燃火,其主要原因是空气稀薄,大气压高
D.汽车在行驶过程中车窗打开时,遮阳的窗帘总是往外飘,因为窗外空气流速大,压强大
【答案】A,B
【知识点】增大压强的方法及其应用;大气压强与高度的关系;沸点及沸点与气压的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】 解:A、推土机的推土铲刃做得很锋利,根据压强公式可知,在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故A正确;
B、水的沸点与大气压有关,气压越大,沸点越高,高压锅是利用增大压强升高沸点的原理尽快煮熟食物的,故B正确;
C、大气压随海拔的升高而降低,所以在高海拔地区一次性打火机不容易打燃火,其主要原因是空气稀薄,大气压低,故C错误;
D、空气流速大,压强小,内部空气流速小,压强大,车行驶时,打开车窗,车外空气流速大,压强小,遮阳的窗帘总是往外飘,故D错误。
故选:AB。
【分析】 (1)增大压强的方法:①在受力面积一定时,增大压力,②在压力一定时,减小受力面积;
(2)液体的沸点和气压有关,气压越高,沸点越高;
(3)大气压和高度有关,随高度的增加而减小;
(4)对于流体来说,流速大的地方,压强小;流速小的地方,压强大。
12.水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯,都装有一些水,将不同材料制成的、体积相同的两个空心球a和b放入两个烧杯的水中,静止时,a球下沉到烧杯底部,b球漂浮在水面,且两个烧杯中的水面恰好相平,如图所示.则下列说法正确的是(  )
A.两个烧杯底部受到水的压力相等
B.a球受到的浮力大于b球受到的浮力
C.a球材料的密度一定大于b球材料的密度
D.甲烧杯对桌面的压力大于乙烧杯对桌面的压力
【答案】A,B,D
【知识点】液体压强的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】 A、水的密度一定,两个烧杯中的水面相平(水的深度相同),根据p=ρgh可知两个烧杯底部受到水的压强相等;两烧杯完全相同,则底面积相等,根据F=pS可知两个烧杯底部受到水的压力相等。故A正确;
B、由题意知,a球排开水的体积大于b球排开水的体积,水的密度一定,根据F浮=ρ水gV排可知,a球受到的浮力大于b球受到的浮力。故B正确;
C、a球下沉到烧杯底部,b球漂浮在水面,根据浮沉条件可知,a球的平均密度大于水的密度,b球的平均密度小于水的密度;但两球都是空心的,所以不能确定a球材料的密度一定大于b球材料的密度,故C错误;
D、a球在甲杯中沉底,所以Ga>F浮a,根据阿基米德原理有F浮a=G排a,所以Ga>G排a,即a受到的重力大于a排开水的重;则甲烧杯对水平桌面的压力:F甲=G杯+G水+Ga>G杯+G水+G排a---①
b球在乙杯中漂浮,所以F浮b=Gb,根据阿基米德原理有F浮b=G排b,所以Gb=G排b,即b受到的重力等于b排开水的重;则乙烧杯对水平桌面的压力:F乙=G杯+G水'+Gb=G杯+G水'+G排b---②
h相同,S相同,故水和排开水的总体积相同,水和排开水的总重相同,即G水+G排a=G水'+G排b--③
综合①②③式可得,F甲>F乙,即甲烧杯对桌面的压力大于乙烧杯对桌面的压力。故D正确。
故选:ABD。
【分析】 (1)首先利用p=ρgh判断两个烧杯底部受到水的压强大小,然后利用判断两个烧杯底部受到水的压力大小;
(2)从图示中得出两球排开水的体积关系,利用F浮=ρ水gV排判断两球所受浮力大小关系;
(3)根据两小球在水中的状态,利用物体浮沉条件,通过比较两球与水的密度关系,得出两球的密度关系;
(4)根据物体浮沉条件、结合阿基米德原理判断a球和b球重力与排开水的重力关系,然后根据两烧杯对桌面的压力等于杯内水、小球和烧杯的重力之和比较甲烧杯对桌面的压力与乙烧杯对桌面的压力的大小关系。
13.如图所示,一个小球从光滑斜面的顶端自由下滑经过A点到达斜面底端,如果小球经过A点时具有的重力势能为50J,若不计空气阻力,以下说法正确的是(  )
A.小球到达底端时动能大于50J
B.小球从顶端到达底端的过程中,重力势能转化为动能
C.小球到达底端时的机械能大于经过A点时的机械能
D.小球到达底端时的机械能等于经过A点时的机械能
【答案】A,B,D
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】A、小球在 A 点的重力势能为50J,同时小球处于运动状态,具备一定动能,因此该处总机械能大于50J。斜面光滑且不计空气阻力,机械能保持不变,小球滑至底端时重力势能为零,全部能量转化为动能,所以底端动能大于50J,故A正确。
B、小球沿斜面下滑时,质量不变,高度降低、速度变大,此过程中重力势能逐渐转化为动能,故B正确。
CD、本题中斜面光滑,同时忽略空气阻力,小球运动过程中没有能量损耗,机械能始终保持恒定,故C错误、故D正确。
故选:ABD。
【分析】(1)机械能包含动能与势能,运动的物体一定具有动能,结合 A 点势能与动能情况,可判断总机械能大小。
(2)根据高度和速度的变化,能够判断能量之间的转化关系。
(3)光滑斜面意味着不存在摩擦阻力,再不计空气阻力,运动过程中机械能不会损耗。
(4)在无能量损失的前提下,物体运动全程机械能大小保持不变。
14.如图所示,A物体受到的重力是100N,在拉力F的作用下,能以0.2m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动。已知拉力F=5N,滑轮组的机械效率为80%,则下列说法正确的是(  )
A.拉力F的功率是1 W
B.2s内绳子自由端移动的距离是1.2 m
C.5s内拉力F所做功的大小是15J
D.物体A受到水平地面的摩擦力大小是12N
【答案】B,C,D
【知识点】功率的计算;动滑轮拉力的计算;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】 A.由图可知,n=3,则绳端移动的速度v绳=nvA=3×0.2m/s=0.6m/s,拉力F的功率P=Fv绳=5N×0.6m/s=3W ,故A错误;B.由可得,2s内绳子自由端移动的距离s绳=v绳t1=0.6m/s×2s=1.2m,故B正确;
C.5s内绳子自由端移动的距离s绳'=v绳t2=0.6m/s×5s=3m,拉力做的功W=Fs绳'=5N×3m=15J,故C正确;
D.滑轮组的机械效率,则物体A受到水平地面的摩擦力大小是12N,故D正确。
故选:BCD。
【分析】 (1)由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据v绳=nvA求出绳端移动的速度,根据求出拉力F的功率;
(2)根据s=vt求出2s内绳子自由端移动的距离;
(3)根据s=vt求出5s内绳子自由端移动的距离,根据W=Fs求出拉力做的功;
(4)滑轮组克服物体摩擦力做的功为有用功,根据求出物体A受到水平地面的摩擦力。
二、填空题(共8小题,每小题2分,共16分)把恰当的文字或数据填在答题卡上相应位置上。
15.如图所示,用弹簧测力计测一物体所受重力,由图可知,物体所受重力为   N,重力的施力物体是   。
【答案】;地球
【知识点】弹簧测力计及其使用;重力及其大小的计算
【解析】【解答】由题图可得,弹簧测力计分度值为0.2N,测力计示数为2.6N;物体静止,拉力与重力二力平衡,因此物体重力G=2.6N;重力是地球对物体的吸引力,其施力物体为地球。
故答案为:2.6;地球。
【分析】弹簧测力计读数需先确定分度值,再读取对应示数;物体静止时拉力等于自身重力;重力由地球的吸引产生,施力物体为地球。
16.如图所示,在15N的水平拉力F作用下,木板A 在水平地面匀速向右运动的过程中,物体B相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数为3N,则B所受滑动摩擦力方向水平向   (选填“左”或“右”),A受到地面的摩擦力大小为   N.
【答案】右;12
【知识点】摩擦力的方向;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】根据图像,弹簧测力计示数为3N,对B的拉力为3N,方向向左.B水平方向上受到拉力和摩擦力的作用处于静止状态,根据二力平衡,摩擦力与拉力应大小相等,方向相反,所以,摩擦力大小为3N,方向水平向右.根据力的作用是相互的,B会给A一个向左的摩擦力,大小为3N;A匀速向右运动,受B对其向左的摩擦力、地面对其向左的摩擦力和拉力F的作用,由力的平衡条件可知,地面对A的摩擦力f=15N-3N=12N,方向水平向左.
【分析】判断物体B处于平衡状态,根据平衡力条件和力的作用是相互的作答。
17.李辉同学全家到西藏旅游,到达拉萨后发现带去的密封很好的袋装方便面内部气体膨胀了很多,这是因为李辉家所在地的大气压比拉萨的大气压   ,与膨胀前相比,这包方便面的质量   (选填“变小”“不变”“变大”)
【答案】高;不变
【知识点】质量及其特性;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】解:①随着海拔高度的增加,空气密度减小,大气压也随之降低;而袋内气体由于密闭,气压几乎不变,外界大气压的降低导致袋装方便面内部气体膨胀;②质量是物体的一种基本属性,这包方便面的位置变了,但质量不变.故答案为:高;不变.
【分析】①大气压与高度的关系是:海拔越高,气压越低;②质量是物体的一种基本属性,与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关.本题主要考查学生对大气压强和高度的关系的了解以及对质量特性的了解.
18.用弹簧测力计在空气中称得一石块重为1N,将石块完全浸入水中,弹簧测力计的示数为0.6N,则石块在水中受到的浮力为   N,此后,当石块在水中的深度增大时,浮力   。(填“不变”、“变大”或“变小”)
【答案】0.4;不变
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】解:(1)由题意得,石块的重力G=1N,
根据称重法可知:石块受到的浮力F浮=G﹣F=1N﹣0.6N=0.4N;(2)根据阿基米德原理可知,浮力大小只与液体的密度和体积有关,所以在水中的深度增大时浮力不变。
故答案为:0.4;不变。
【分析】根据称重法F浮=G-F求出浮力大小;浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关.
19.渔民出海捕捞,常常满舱而归。在平静的海面上,一艘空船受到的浮力是F1,装满鱼后受到的浮力是F2,则F1   F2(选填“>”、“<”或“=”),若该船从海中运动到淡水河中,船体会   一些。(选填“上浮”或“下沉”)。
【答案】<;下沉
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】空船漂浮于水面时,根据物体的浮沉条件,船所受浮力与自身重力大小相等;船上装满鱼后,轮船依旧处于漂浮状态,此时浮力等于船与鱼的总重力。相较于空船,满载时轮船总重力变大,所以满载时受到的浮力更大,因此空船受到的浮力小于装满鱼时受到的浮力。
轮船从海水驶入淡水水域,自身总重力保持不变,且始终处于漂浮状态,轮船在海水、淡水中受到的浮力均等于自身总重力,所以浮力大小不变。淡水密度小于海水密度,由阿基米德原理可得,轮船排开淡水的体积大于排开海水的体积,轮船将会略微下沉。
故答案为:<;下沉。
【分析】(1)物体漂浮时,浮力大小等于物体自身总重力,物体总重力越大,漂浮时受到的浮力就越大。
(2)轮船在不同水域始终漂浮,浮力始终等于自身重力,故浮力不变;在浮力一定时,液体密度越小,物体排开液体的体积越大,船身下沉越明显。
20.三峡船闸是当今世界上最大的船闸,它是利用   原理做成的;当船只通过船闸从下游驶到上游,船只的重力势能会   。 选填“增大”“不变”或“减小”
【答案】连通器;增大
【知识点】动能和势能的大小变化;连通器原理及其应用
【解析】【解答】打开底部的阀门时,闸室与上游 或下游 的上端开口,且底部连通,构成一个连通器,水静止时水面相平,再打开闸门,船顺利通过,所以船闸是利用连通器原理工作的。
船只从下游经过船闸到达上游,质量不变,高度增大,所以,船只的重力势能增大。
故答案为:连通器;增大.
【分析】连通器的定义是上端开口、底部相连通的容器,认清连通器的结构特点,生活中应用连通器的还有:乳牛自动喂水器、自来水的水塔和水龙头、过桥涵洞、洗手盆的回水弯等等.
物体质量越大,被举得越高,重力势能就越大.
21.如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动.两次拉动木块得到的s—t图像分别是图乙中的图线①、②.两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别是P1、P2,则F1   F2,P1   P2.(均填“>”、“=”或“<”)
【答案】=;>
【知识点】功率大小的比较;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】 (1)由图中可知,木块两次都进行匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,滑动摩擦力相等,拉力F相等,即F1=F2。
(2)从图象中可以判断出,第①次的运动速度v较大,根据公式P=Fv,当拉力相等时,速度越大,拉力的功率越大,即P1>P2。
故答案为:=;>。
【分析】 (1)弹簧测力计拉动木块在水平面上匀速直线运动时,水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力作用,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力。
(2)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关。根据P=Fv判断拉力的功率。
22.如图所示,已知斜面长5m,高2m,拉力为50N,利用这个装置将重为100N的物体在5s内匀速从斜面的底端拉到顶端,则拉力做功的功率为   W,该装置的机械效率为   。
【答案】100;40%
【知识点】功率计算公式的应用;机械效率的计算;斜面的机械效率;功的计算及应用
【解析】【解答】 根据图示可知,n=2;
则拉力做功:W总=Fs=50N×2×5m=500J。
拉力做功的功率: 。有用功:W有用=Gh=100N×2m=200J;
该装置的机械效率:。
故答案为:100;40%。
【分析】 已知拉力和距离可算W总=Fs;根据即可求出功率;
已知物体重和斜面高度可算W有用=Gh;根据求出该装置的机械效率。
三、作图题(共2小题,每小题3分,共6分)
23.如图所示,一个物体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面,请画出物体在上滑过程中所受到的力的示意图。
【答案】
【知识点】弹力;重力示意图
【解析】【解答】解;物体一定受到竖直向下的重力G,冲上粗糙斜面时会受到斜面对它沿斜面向下的摩擦力f、斜面对它的支持力F(方向垂直于斜面向上),力的作用点画在物体的重心上,其受力示意图如下图所示:
【分析】重力的用点在物体的重心,方向竖直向下;支持力(弹力)的方向垂直接触面指向受力的物体;摩擦力的方向与物体运动方向相反。
24.如图所示,用一根硬棒撬起一个石块,棒的上端A是动力的作用点,若用最小的力撬动石块,请标出此时杠杆的支点O并画出最小动力F及动力臂L.
   
【答案】如图:
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】由图可知,以杠杆与地面的接触点为支点O时,OA为最长动力臂。根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小,因此此时作用在A点的动力最小。最小力的方向垂直于杠杆向上,过支点O向最小力的作用线作垂线,即可得到对应的动力臂L,如图所示:
【分析】 (1)支点是杠杆绕着转动的固定点,动力向下作用时,杠杆应绕小石块尖端转动;动力向上作用时,杠杆应绕着杠杆与地面接触的点转动;
(2)根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,在阻力×阻力臂一定的情况下,动力臂越大,动力将越小。
四、实验与探究题(共2小题,第25题6分,第26题9分,共15分)
25.小李同学想要用如图甲所示的实验装置来探究“物体动能大小与什么因素有关”。
(1)在探究“动能大小与速度的关系”时,应使同一小车从斜面的   (选填“同一”或“不同”)高度由静止滑下,以不同的速度推动木块移动。
(2)实验中用木块在水平面上移动距离来反映小车动能大小的方法是   法。
(3)高速公路上对小轿车和大卡车的限速不同,是因为物体动能的大小除了与物体的速度有关以外,还与   有关。
(4)他在实验的过程中又发现只要去掉木块,就可以探究“阻力对物体运动的影响”。如图乙所示,他将毛巾、棉布和玻璃分别铺在水平面上,让小车分别从斜面上由静止滑下,观察小车在水平面上运动的距离。
①让同一小车从斜面同一高度由静止滑下的目的是使小车到达水平面时的   相同。
②实验发现,小车在玻璃面上运动的距离最远,说明小车受到的阻力最   ,进一步推理得出:如果小车运动时不受阻力,小车将做   运动。
【答案】(1)不同
(2)转换
(3)质量
(4)速度;小;匀速直线
【知识点】探究影响物体动能大小的因素;阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)探究动能大小与速度的关系时,遵循控制变量法,需控制小车质量一致,改变小车速度;将小车从斜面不同高度静止释放,即可改变小车到达水平面时的初始速度。
(2)实验探究单一变量对动能的影响,运用了控制变量法;实验无法直接测量动能大小,通过木块滑行距离远近间接反映小车动能大小,该实验方法为转换法。
(3)动能大小与物体质量、运动速度均有关,大卡车与小轿车质量差异大,因此高速公路对两类车辆设置不同限速标准。
(4)让同一小车从斜面同一高度静止滑下,目的是控制小车到达水平面时初速度相同;接触面由毛巾更换为棉布、玻璃,粗糙程度逐渐减小,小车受到的阻力变小,滑行距离逐渐变远;科学推理可得:若小车运动过程中不受阻力作用,小车将保持原有速度做匀速直线运动。
故答案为:(1)不同;(2)转换;(3)质量;(4)速度;小;匀速直线。
【分析】(1)探究动能与速度关系,控制质量不变,通过改变斜面释放高度,改变小车底端速度。
(2)控制单一变量探究物理规律为控制变量法;将不易观察的动能大小,转化为易观测的木块移动距离,属于转换法。
(3)车辆质量越大,相同速度下动能越大,制动距离更长,因此大车限速更低。
(4)阻力影响实验中,控制小车初速度一致;接触面越光滑,阻力越小,小车速度减小越慢;结合实验现象推理,得出牛顿第一定律实验结论。
(1)在探究“动能的大小与速度的关系”时,由控制变量法,应保持小车的质量相同,改变速度大小,让小车从斜面上不同的高度滑下,改变小车到达水平面的速度,以不同的速度推动木块移动。
(2)物体动能的大小与速度和质量有关,研究动能大小与其中一个因素的关系,要控制另一个因素不变,这用到了控制变量法;该实验中用木块移动的距离来反映小车动能大小的方法,这用到了转换法。
(3)动能的大小与物体的质量和速度有关,因此高速公路上对小轿车和大卡车的限速不同,是因为物体动能的大小除了与物体的速度有关以外,还与质量有关。
(4)[1]根据控制变量可知,让同一小车从斜面同一高度由静止滑下的目的是使小车到达水平面时的速度相同。
[2][3]从毛巾、棉布到玻璃,接触面粗糙程度变小,小车受到的阻力变小,实验发现,小车在玻璃上运动的距离最大,说明小车受到的阻力最小,向前滑行的距离越大;进一步推理得出:如果小车运动时不受阻力,小车将运动的无限远,小车将做匀速直线运动。
26.某实验小组在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中:
(1)如图甲、乙、丙所示,用弹簧测力计水平拉动木块,使它做   运动,并记录弹簧测力计示数(见表格),根据   知识,可以知道木块受到的滑动摩擦力大小。
(2)实验开始,同学们用较小的力拉木块,木块没动,此时摩擦力   拉力。
(3)该实验中需要用到的研究方法是   。比较乙图和   图所示实验,说明摩擦力的大小与作用在物体表面的压力有关。
(4)比较甲图和乙图所示实验,说明在   相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
(5)该实验中,   (选填“能”或“不能”)将甲图和丙图所示实验进行比较,理由是   。
(6)在同一次实验中,有同学发现,当用不同的速度匀速拉木块时,弹簧测力计的示数不变,说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小   (选填“有关”或“无关”)。
(7)交流评估时,实验小组提出:实验过程中,弹簧测力计的示数不容易稳定,于是,实验结束后,实验小组又对实验装置进行了改进,如图丁所示,实验后发现效果更好,实验中,   (选填“一定”、“不一定”或“一定不”)要匀速拉动长木板。
【答案】(1)匀速直线;二力平衡
(2)等于
(3)控制变量法;丙
(4)压力
(5)不能;没有控制相同的变量
(6)无关
(7)不一定
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)依据二力平衡原理,水平拉动弹簧测力计,使木块沿水平面做匀速直线运动,木块受力平衡,弹簧测力计示数与木块所受滑动摩擦力大小相等。
(2)施加较小拉力拉动木块,木块保持静止,处于受力平衡状态,此时木块所受静摩擦力大小等于拉力大小。
(3)滑动摩擦力受压力大小、接触面粗糙程度两个因素影响,实验采用控制变量法;探究摩擦力与压力的关系时,需控制接触面粗糙程度一致、改变压力大小,选取乙、丙两组实验对比。
(4)对比甲、乙实验,压力大小相等,接触面粗糙程度存在差异,接触面越粗糙,测力计示数越大,可得结论:压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(5)甲、丙两组实验中,压力、接触面粗糙程度两个变量均不相同,未遵循控制变量原则,无法得出实验结论。
(6)同一组实验中,改变木块匀速运动速度,弹簧测力计示数不变,滑动摩擦力大小不变,证明滑动摩擦力与物体运动速度无关。
(7)图丁装置中木块始终相对地面静止,始终处于平衡状态,摩擦力与拉力始终平衡,因此实验过程中不需要匀速拉动长木板。
故答案为:(1)匀速直线;二力平衡;(2)等于;(3)控制变量法;丙;(4)压力;(5)不能;没有控制相同的变量;(6)无关;(7)不一定。
【分析】(1)根据二力平衡的知识可知,此时弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦力的大小;(2)木块没动时木块受到的静摩擦力等于拉力;
(3)滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,需要用到的研究方法是控制变量法;要想探究滑动摩擦力大小与压力的关系,应控制接触面的粗糙程度相同,压力大小不同;
(4)在压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大;
(5)比较甲图和丙图所示实验,因为没有控制相同的变量,因此不能得出任何结论;
(6)滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小无关;
(7)木块相对于地面始终保持静止,木块受到的拉力始终等于摩擦力,因此不一定要匀速拉动长木板。
(1)[1][2]根据二力平衡的知识可知,当用弹簧测力计水平拉动木块,使它做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,此时弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦力的大小。
(2)用较小的力拉木块,木块没动,处于平衡状态,因此木块受到的静摩擦力等于拉力。
(3)[1]滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,研究其中一个变量时,要控制其他变量不变,所以需要用到的研究方法是控制变量法。
[2]要想探究滑动摩擦力大小与压力的关系,应控制接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,因此应比较乙图和丙图。
(4)比较甲图和乙图所示实验,木块对接触面的压力相同,接触面的粗糙程度不同,弹簧测力计的示数不同,接触面越粗糙,弹簧测力计的示数越大,因此说明在压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
(5)[1][2]比较甲图和丙图所示实验,木块对接触面的压力和接触面的粗糙程度都不同,因为没有控制相同的变量,因此不能得出任何结论。
(6)由实验步骤可知,在同一次实验中,用不同的速度匀速拉木块时,弹簧测力计的示数不变,摩擦力大小不变,说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小无关。
(7)图丁中,木块相对于地面始终保持静止,则始终处于平衡状态,木块受到的拉力始终等于摩擦力,因此不一定要匀速拉动长木板。
五、计算与解答题(共2小题,共21分,27题9分,28题12分)要求写出必要的文字说明和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。
27.如图所示,一个重为800N、边长为20cm的正方体物体A置于水平地面上。然后用细绳将物体A系于轻质杠杆BOC的B端,并在C端用F=30N的力竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,且绳刚好被拉直。若绳重不计,细绳能承受的最大拉力为600N,BO=0.1m,CO=0.8m,g取10N/kg,求:
(1)物体A置于水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)当绳刚好被拉直时,地面对物体A的支持力FN是多少?
(3)若不在C端用力拉杠杆,而是将大小不计、重为100N的物体D置于支点O处,物体D在水平拉力F'=10N作用下以v=0.2m/s的速度从O点沿杠杆板面向右做匀速直线运动,直到细绳恰好被拉断。则物体D在杠杆上运动过程中,拉力F'做的功及功率分别是多少?
【答案】(1)解:物体A对水平地面的压力等于重力,即F=G=800N,
物体A的边长为20cm,则物体A与地面的接触面积为S=(20cm)2=400cm2=0.04m2;
则物体A对水平地面的压强为。
(2)解: 在C端用F=30N的力竖直向下拉杠杆, BO=0.1m,CO=0.8m,
由杠杆平衡条件F1L1=F2L2得到:FB×BO=F×CO,
FB×0.1m=30N×0.8m;
解得:FB=240N;
所以地面对物体A的支持力FN=G-FB=800N-240N=560N。
(3)解:细绳刚好被拉断时,杠杆受到的拉力为600N,
由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:F绳×BO=GD×sD,
600N×0.1m=100N×sD;
解得:sD=0.6m;
所拉力F'做的功WD=F'sD=10N×0.6m=6J;
拉力F'的功率PD=F'v=10N×0.2m/s=2W。
【知识点】功率计算公式的应用;压强的大小及其计算;杠杆的平衡条件;功的计算及应用
【解析】【分析】 (1)物体A置于水平地面上,所以物体A对水平地面的压力等于重力,根据求对地面的压强;
(2)根据杠杆的平衡条件求出绳对杠杆B端的拉力,地面对物体A的支持力等于重力和拉力之差;
(3)细绳刚好被拉断时,由杠杆的平衡条件可得物体D移动的距离,根据W=Fs得到拉力做的功,根据P=Fv求拉力F'做的功率。
(1)物体A置于水平地面上,所以物体A对水平地面的压力F=G=800N
而物体A与地面的接触面积为S=(20cm)2=400cm2=0.04m2
则物体A对水平地面的压强为
(2)由杠杆平衡条件可得FB×BO=F×CO,即FB×0.1m=30N×0.8m
解得FB=240N;所以地面对物体A的支持力FN=G-FB=800N-240N=560N
(3)细绳刚好被拉断时,由杠杆的平衡条件可得F绳×BO=GD×sD,即600N×0.1m=100N×sD
解得sD=0.6m;所拉力F'做的功WD=F'sD=10N×0.6m=6J
拉力F'的功率PD=F'v=10N×0.2m/s=2W
28.如图所示,实心均匀物体A的体积为4×10-3m3,重力为200N。圆柱形容器底面积为400cm2,内盛有足够深的水。用图中的滑轮组将浸没在水中的物体A匀速提出水面。当物体A浸没在水中匀速上升时,滑轮组的机械效率为80%。不计绳重、摩擦及水的阻力,物体A不吸水、不沾水。求:
(1)物体A的密度;
(2)物体浸没在水中时受到的浮力;
(3)物体完全提出水面后,水对容器底减小的压强;
(4)动滑轮的重力。
【答案】(1)由G=mg可得,物体A的质量:,
物体A的密度:。
答: 物体A的密度为5×103kg/m3 。
(2)物体浸没在水中时,排开水的体积等于物体的体积,则物体浸没在水中时受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-3m3=40N。
答: 物体浸没在水中时受到的浮力为40N。
(3)因为物体完全提出水面后,水位降低高度为
水对容器底减小的压强。
答: 物体完全提出水面后,水对容器底减小的压强为1000Pa。
(4)因为当物体浸没在水中匀速上升时有F拉=G-F浮=200N-40N=160N
所以由公式
可得。
答:动滑轮的重力为40N。
【知识点】密度公式及其应用;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;滑轮(组)的机械效率
【解析】【分析】 (1)根据G=mg求物体A的质量,根据求物体A的密度;(2)物体浸没在水中时排开水的体积等于物体的体积,根据F浮=ρ液gV排求物体受到的浮力;
(3)物体完全提出水面后,根据V=Sh求水面下降的高度,根据p=ρ液gh求水对容器底减小的压强;
(4)当物体浸没在水中匀速上升时,由力的平衡条件可得动滑轮下端绳子对物体的拉力;此拉力对物体做的功为有用功,不计绳重、摩擦及水的阻力,克服动滑轮重做的功为额外功,根据
求动滑轮的重力。
(1)由得,物体A的质量
物体A的密度
(2)物体浸没在水中时,排开水的体积等于物体的体积,则物体浸没在水中时受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-3m3=40N
(3)因为物体完全提出水面后,水位降低高度为
水对容器底减小的压强
(4)因为当物体浸没在水中匀速上升时有F拉=G-F浮=200N-40N=160N
所以由公式
可得
1 / 1四川省宜宾市第八中学2024-2025年八年级下学期期末模拟考试物理试题
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,第1~10题只有一项符合题目要求,第11~14题有多项符合题目要求。全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分。
1.一名中学生的体重最接近(  )
A.5N B.50N C.500N D.5000N
2.一颗正在竖直向上飞行的子弹,如果它受到的一切外力同时消失,那么它将
A.先减速上升,后加速下降 B.沿竖直方向做匀速运动
C.立刻停在空中 D.立刻向下加速运动
3.如图所示,将弹簧测力计左端固定在墙上,右端用细线与重力为10N的木块相连,木块放在上表面水平的小车上,弹簧测力计保持水平,现拉动小车沿水平方向做直线运动,木块静止时弹簧测力计的示数为4N,则木块所受摩擦力的大小与方向分别是(  )
A.10N,水平向右 B.14N,水平向左
C.6N,水平向左 D.4 N,水平向右
4.如图所示的实例中,目的是为了增大摩擦的是(  )
A.旱冰鞋装有滑轮
B.给车轴加润滑油
C.磁悬浮列车悬浮行驶
D.雪天轮胎绕上链条
5.练太极拳是很好的强身健体运动。如图所示,当健身者由图甲姿势换成图乙姿势时,人对水平地面(  )
A.压力变大,压强不变 B.压力变大,压强变大
C.压力不变,压强变小 D.压力不变,压强变大
6.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是(  )
A.容器对桌面的压力 B.液体的密度
C.液体对容器底部的压强 D.容器对桌面的压强
7.某潜水艇在海面下隐蔽跟踪某个目标,有时要上浮或下潜,但都未露出水面,若该潜水艇下潜时所受的重力为G1,浮力为F1,上浮时所受的重力为G2,浮力为F2,下列对力之间的大小关系的判断,正确的是(  )
A.F1=F2,G1>G2 B.F1=F2,G1=G2
C.F1G1,F28.洒水车在平直公路上匀速行驶着洒水,下列描述正确的是(  )
A.洒水车速度不变,洒水车的惯性不变
B.洒水车前行紧急刹车时,车内的水将前低后高
C.某一时刻洒水车的牵引力与洒水车受到的阻力是一对平衡力
D.洒水车的动能和重力势能均保持不变
9.在如图所示的简单机械中,属于省力杠杆的是
A.用钓鱼竿钓鱼 B.用锤子撬钉子
C.用筷子夹食物 D.用镊子取药品
10.分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举到相同高度,做的有用功(  )
A.杠杆最多 B.斜面最多
C.滑轮组最多    D.一样多
11.下列物理现象中,分析正确的是(  )
A.推土机的推土铲刃做得很锋利,是通过减小铲刃面积来增大压强的
B.高压锅是利用液体的沸点随着压强的增大而增大
C.在高海拔地区一次性打火机不打燃火,其主要原因是空气稀薄,大气压高
D.汽车在行驶过程中车窗打开时,遮阳的窗帘总是往外飘,因为窗外空气流速大,压强大
12.水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯,都装有一些水,将不同材料制成的、体积相同的两个空心球a和b放入两个烧杯的水中,静止时,a球下沉到烧杯底部,b球漂浮在水面,且两个烧杯中的水面恰好相平,如图所示.则下列说法正确的是(  )
A.两个烧杯底部受到水的压力相等
B.a球受到的浮力大于b球受到的浮力
C.a球材料的密度一定大于b球材料的密度
D.甲烧杯对桌面的压力大于乙烧杯对桌面的压力
13.如图所示,一个小球从光滑斜面的顶端自由下滑经过A点到达斜面底端,如果小球经过A点时具有的重力势能为50J,若不计空气阻力,以下说法正确的是(  )
A.小球到达底端时动能大于50J
B.小球从顶端到达底端的过程中,重力势能转化为动能
C.小球到达底端时的机械能大于经过A点时的机械能
D.小球到达底端时的机械能等于经过A点时的机械能
14.如图所示,A物体受到的重力是100N,在拉力F的作用下,能以0.2m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动。已知拉力F=5N,滑轮组的机械效率为80%,则下列说法正确的是(  )
A.拉力F的功率是1 W
B.2s内绳子自由端移动的距离是1.2 m
C.5s内拉力F所做功的大小是15J
D.物体A受到水平地面的摩擦力大小是12N
二、填空题(共8小题,每小题2分,共16分)把恰当的文字或数据填在答题卡上相应位置上。
15.如图所示,用弹簧测力计测一物体所受重力,由图可知,物体所受重力为   N,重力的施力物体是   。
16.如图所示,在15N的水平拉力F作用下,木板A 在水平地面匀速向右运动的过程中,物体B相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数为3N,则B所受滑动摩擦力方向水平向   (选填“左”或“右”),A受到地面的摩擦力大小为   N.
17.李辉同学全家到西藏旅游,到达拉萨后发现带去的密封很好的袋装方便面内部气体膨胀了很多,这是因为李辉家所在地的大气压比拉萨的大气压   ,与膨胀前相比,这包方便面的质量   (选填“变小”“不变”“变大”)
18.用弹簧测力计在空气中称得一石块重为1N,将石块完全浸入水中,弹簧测力计的示数为0.6N,则石块在水中受到的浮力为   N,此后,当石块在水中的深度增大时,浮力   。(填“不变”、“变大”或“变小”)
19.渔民出海捕捞,常常满舱而归。在平静的海面上,一艘空船受到的浮力是F1,装满鱼后受到的浮力是F2,则F1   F2(选填“>”、“<”或“=”),若该船从海中运动到淡水河中,船体会   一些。(选填“上浮”或“下沉”)。
20.三峡船闸是当今世界上最大的船闸,它是利用   原理做成的;当船只通过船闸从下游驶到上游,船只的重力势能会   。 选填“增大”“不变”或“减小”
21.如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动.两次拉动木块得到的s—t图像分别是图乙中的图线①、②.两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别是P1、P2,则F1   F2,P1   P2.(均填“>”、“=”或“<”)
22.如图所示,已知斜面长5m,高2m,拉力为50N,利用这个装置将重为100N的物体在5s内匀速从斜面的底端拉到顶端,则拉力做功的功率为   W,该装置的机械效率为   。
三、作图题(共2小题,每小题3分,共6分)
23.如图所示,一个物体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面,请画出物体在上滑过程中所受到的力的示意图。
24.如图所示,用一根硬棒撬起一个石块,棒的上端A是动力的作用点,若用最小的力撬动石块,请标出此时杠杆的支点O并画出最小动力F及动力臂L.
   
四、实验与探究题(共2小题,第25题6分,第26题9分,共15分)
25.小李同学想要用如图甲所示的实验装置来探究“物体动能大小与什么因素有关”。
(1)在探究“动能大小与速度的关系”时,应使同一小车从斜面的   (选填“同一”或“不同”)高度由静止滑下,以不同的速度推动木块移动。
(2)实验中用木块在水平面上移动距离来反映小车动能大小的方法是   法。
(3)高速公路上对小轿车和大卡车的限速不同,是因为物体动能的大小除了与物体的速度有关以外,还与   有关。
(4)他在实验的过程中又发现只要去掉木块,就可以探究“阻力对物体运动的影响”。如图乙所示,他将毛巾、棉布和玻璃分别铺在水平面上,让小车分别从斜面上由静止滑下,观察小车在水平面上运动的距离。
①让同一小车从斜面同一高度由静止滑下的目的是使小车到达水平面时的   相同。
②实验发现,小车在玻璃面上运动的距离最远,说明小车受到的阻力最   ,进一步推理得出:如果小车运动时不受阻力,小车将做   运动。
26.某实验小组在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中:
(1)如图甲、乙、丙所示,用弹簧测力计水平拉动木块,使它做   运动,并记录弹簧测力计示数(见表格),根据   知识,可以知道木块受到的滑动摩擦力大小。
(2)实验开始,同学们用较小的力拉木块,木块没动,此时摩擦力   拉力。
(3)该实验中需要用到的研究方法是   。比较乙图和   图所示实验,说明摩擦力的大小与作用在物体表面的压力有关。
(4)比较甲图和乙图所示实验,说明在   相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
(5)该实验中,   (选填“能”或“不能”)将甲图和丙图所示实验进行比较,理由是   。
(6)在同一次实验中,有同学发现,当用不同的速度匀速拉木块时,弹簧测力计的示数不变,说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小   (选填“有关”或“无关”)。
(7)交流评估时,实验小组提出:实验过程中,弹簧测力计的示数不容易稳定,于是,实验结束后,实验小组又对实验装置进行了改进,如图丁所示,实验后发现效果更好,实验中,   (选填“一定”、“不一定”或“一定不”)要匀速拉动长木板。
五、计算与解答题(共2小题,共21分,27题9分,28题12分)要求写出必要的文字说明和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。
27.如图所示,一个重为800N、边长为20cm的正方体物体A置于水平地面上。然后用细绳将物体A系于轻质杠杆BOC的B端,并在C端用F=30N的力竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,且绳刚好被拉直。若绳重不计,细绳能承受的最大拉力为600N,BO=0.1m,CO=0.8m,g取10N/kg,求:
(1)物体A置于水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)当绳刚好被拉直时,地面对物体A的支持力FN是多少?
(3)若不在C端用力拉杠杆,而是将大小不计、重为100N的物体D置于支点O处,物体D在水平拉力F'=10N作用下以v=0.2m/s的速度从O点沿杠杆板面向右做匀速直线运动,直到细绳恰好被拉断。则物体D在杠杆上运动过程中,拉力F'做的功及功率分别是多少?
28.如图所示,实心均匀物体A的体积为4×10-3m3,重力为200N。圆柱形容器底面积为400cm2,内盛有足够深的水。用图中的滑轮组将浸没在水中的物体A匀速提出水面。当物体A浸没在水中匀速上升时,滑轮组的机械效率为80%。不计绳重、摩擦及水的阻力,物体A不吸水、不沾水。求:
(1)物体A的密度;
(2)物体浸没在水中时受到的浮力;
(3)物体完全提出水面后,水对容器底减小的压强;
(4)动滑轮的重力。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】中学生的质量约为50kg,根据 可知,中学生的重力为
故答案为:C。
【分析】根据常见物体的重力,结合数据解答。
2.【答案】B
【知识点】力与运动的关系
【解析】【解答】解:子弹在竖直向上飞行,若它受到的一切外力同时消失,将沿竖直方向做匀速运动,B正确,ACD错误.
故选B
【分析】此题考查了我们对牛顿第一定律的理解,只要判断出小球在外力消失前的状态,那么在外力消失后,它仍会保持这一状态
3.【答案】D
【知识点】摩擦力的方向;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】根据图像,拉动小车,木块相对于小车向左运动,木块受的滑动摩擦力方向水平向右;木块在水平方向上处于静止状态,即平衡状态,根据平衡条件,滑动摩擦力f=F=4N,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【分析】静止的物体受到平衡力的作用,二力平衡时,力的大小相等;摩擦力方向和物体相对运动方向相反。
4.【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.旱冰鞋装有滑轮,用滚动代替滑动,目的是减小摩擦,故A不符合题意;
B.给车轴加润滑油使接触面变得光滑,目的是减小摩擦,故B不符合题意;
C.磁悬浮列车悬浮行驶使车体与轨道脱离接触,可以避免摩擦力的影响,故C不符合题意;
D.雪天轮胎绕上链条使接触面变得粗糙,为了增大摩擦,故D符合题意。
故选D。
【分析】增大压力或增大接触面的粗糙程度,可以增大摩擦力。
5.【答案】D
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强大小比较
【解析】【解答】甲、乙两种姿势下,人都站在水平地面上,人对地面的压力大小都等于自身重力,因此两次对地面的压力相等,即F甲=F乙=G。
甲图中人双脚着地,受力面积更大,乙图中人单脚着地,受力面积更小,即。根据压强计算公式,在压力保持不变时,受力面积越小,产生的压强越大。因此从甲姿势换成乙姿势,人对地面的压力不变,压强变大。故A、B、C错误,D正确。
故选:D。
【分析】压强是描述压力作用效果的物理量,压强与压力和受力面积的大小有关,在分析压强的大小时应同时考虑压力和受力面积大小的影响。
两图中人对水平地面上压力相同、等于物体自身的重力,甲图是双脚着地站立,乙图是单脚着地站立,地面受力面积不同,根据压强公式人对水平地面的压力和压强大小关系。
6.【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】 A.根据题意可知,甲、乙容器质量相等,内部液体质量相等,根据G=mg可知,总重力相同,容器对桌面的压力等于内部液体与容器重之和,则容器对桌面的压力F甲=F乙,故A错误;
B.液体质量相同、深度相同,但乙中液体体积更大,由可知,甲中液体密度更大,即ρ甲>ρ乙,故B错误;C.两容器内液体高度相同,由p=ρ液gh可知,甲中液体对容器底部的压强更大,故C错误;
D.由A可知,容器对桌面的压力F甲=F乙,两容器底面积相同,由 可知 p甲'=p乙',故D正确。
故选:D。
【分析】 (1)液体质量相同,根据图判断出两液体的体积,根据密度公式判断出两液体的密度大小关系,根据p=ρgh判断液体对杯底压强的关系;
(2)容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,根据公式可得出容器对桌面的压强的大小关系。
7.【答案】A
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据题意可知,潜水艇上浮和下沉的过程都浸没在海水中,则它排开水的体积始终等于自身体积,即它排开海水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力不变。
根据浮沉条件额裤子,潜水艇下沉时的重力大于浮力,潜水艇上浮时的重力小于浮力,则重力G1>G2。
故选A。
【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较潜水艇受到浮力的变化,根据浮沉条件比较上浮和下沉时自身重力的大小。
8.【答案】C
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;惯性及其现象;平衡力的辨别
【解析】【解答】A. 洒水车在平直公路上匀速洒水,自身质量不断减小。而惯性大小仅由质量决定,因此洒水车的惯性随之减小,故A错误。
B. 洒水车紧急刹车时,车身速度迅速降低,车内的水由于惯性,会保持原来的运动状态继续向前运动,使得车内水面呈现前高后低的状态,故B错误。
C. 洒水车匀速行驶,处于平衡状态。水平方向上,牵引力与阻力作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,符合二力平衡条件,属于一对平衡力,故C正确。
D. 洒水车行驶速度不变,洒水过程中质量不断减小,因此动能逐渐减小;车辆高度不变、质量减小,重力势能也会减小,故D错误。
故选:C。
【分析】(1)惯性是物体本身的属性,它的大小只与物体的质量有关,质量越小,惯性越小。
(2)一切物体都具有惯性,都会保持原来的运动状态不变,可据此分析刹车时水的运动情况。
(3)物体做匀速直线运动时受力平衡,满足二力平衡条件的两个力为一对平衡力。
(4)动能与物体的质量、速度有关,重力势能与物体的质量、高度有关,结合题意即可判断能量变化。
9.【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A、钓鱼竿在使用过程中,支点靠近手握位置,动力臂比阻力臂短,属于费力杠杆,故A不符合题意;
B、羊角锤拔钉子时,手施加动力的力臂大于钉子阻力对应的阻力臂,属于省力杠杆,故B符合题意;
C、使用筷子夹取食物时,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故C不符合题意;
D、镊子取用药品时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故D不符合题意。
故选:B。
【分析】(1)杠杆可依据动力臂与阻力臂的大小关系分类,动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆,钓鱼竿使用时符合该特点;
(2)当动力臂大于阻力臂时属于省力杠杆,羊角锤拔钉子时能够省力,属于省力杠杆;
(3)筷子属于典型的费力杠杆,虽然不能省力,但可以省距离,方便夹取物品;
(4)镊子动力作用点距离支点更近,动力臂更短,使用时费力但可以精准夹持小物件。
10.【答案】D
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】物体的重力相等,升高的高度相等,根据公式W=Gh可求有用功的大小.用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举到相同的高度,根据公式W=Gh可知,做的有用功相等.
故选D
【分析】解决本题的关键是公式的应用,知道影响有用功的因素是物体的重力和物体被提升的高度.
11.【答案】A,B
【知识点】增大压强的方法及其应用;大气压强与高度的关系;沸点及沸点与气压的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】 解:A、推土机的推土铲刃做得很锋利,根据压强公式可知,在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故A正确;
B、水的沸点与大气压有关,气压越大,沸点越高,高压锅是利用增大压强升高沸点的原理尽快煮熟食物的,故B正确;
C、大气压随海拔的升高而降低,所以在高海拔地区一次性打火机不容易打燃火,其主要原因是空气稀薄,大气压低,故C错误;
D、空气流速大,压强小,内部空气流速小,压强大,车行驶时,打开车窗,车外空气流速大,压强小,遮阳的窗帘总是往外飘,故D错误。
故选:AB。
【分析】 (1)增大压强的方法:①在受力面积一定时,增大压力,②在压力一定时,减小受力面积;
(2)液体的沸点和气压有关,气压越高,沸点越高;
(3)大气压和高度有关,随高度的增加而减小;
(4)对于流体来说,流速大的地方,压强小;流速小的地方,压强大。
12.【答案】A,B,D
【知识点】液体压强的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】 A、水的密度一定,两个烧杯中的水面相平(水的深度相同),根据p=ρgh可知两个烧杯底部受到水的压强相等;两烧杯完全相同,则底面积相等,根据F=pS可知两个烧杯底部受到水的压力相等。故A正确;
B、由题意知,a球排开水的体积大于b球排开水的体积,水的密度一定,根据F浮=ρ水gV排可知,a球受到的浮力大于b球受到的浮力。故B正确;
C、a球下沉到烧杯底部,b球漂浮在水面,根据浮沉条件可知,a球的平均密度大于水的密度,b球的平均密度小于水的密度;但两球都是空心的,所以不能确定a球材料的密度一定大于b球材料的密度,故C错误;
D、a球在甲杯中沉底,所以Ga>F浮a,根据阿基米德原理有F浮a=G排a,所以Ga>G排a,即a受到的重力大于a排开水的重;则甲烧杯对水平桌面的压力:F甲=G杯+G水+Ga>G杯+G水+G排a---①
b球在乙杯中漂浮,所以F浮b=Gb,根据阿基米德原理有F浮b=G排b,所以Gb=G排b,即b受到的重力等于b排开水的重;则乙烧杯对水平桌面的压力:F乙=G杯+G水'+Gb=G杯+G水'+G排b---②
h相同,S相同,故水和排开水的总体积相同,水和排开水的总重相同,即G水+G排a=G水'+G排b--③
综合①②③式可得,F甲>F乙,即甲烧杯对桌面的压力大于乙烧杯对桌面的压力。故D正确。
故选:ABD。
【分析】 (1)首先利用p=ρgh判断两个烧杯底部受到水的压强大小,然后利用判断两个烧杯底部受到水的压力大小;
(2)从图示中得出两球排开水的体积关系,利用F浮=ρ水gV排判断两球所受浮力大小关系;
(3)根据两小球在水中的状态,利用物体浮沉条件,通过比较两球与水的密度关系,得出两球的密度关系;
(4)根据物体浮沉条件、结合阿基米德原理判断a球和b球重力与排开水的重力关系,然后根据两烧杯对桌面的压力等于杯内水、小球和烧杯的重力之和比较甲烧杯对桌面的压力与乙烧杯对桌面的压力的大小关系。
13.【答案】A,B,D
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】A、小球在 A 点的重力势能为50J,同时小球处于运动状态,具备一定动能,因此该处总机械能大于50J。斜面光滑且不计空气阻力,机械能保持不变,小球滑至底端时重力势能为零,全部能量转化为动能,所以底端动能大于50J,故A正确。
B、小球沿斜面下滑时,质量不变,高度降低、速度变大,此过程中重力势能逐渐转化为动能,故B正确。
CD、本题中斜面光滑,同时忽略空气阻力,小球运动过程中没有能量损耗,机械能始终保持恒定,故C错误、故D正确。
故选:ABD。
【分析】(1)机械能包含动能与势能,运动的物体一定具有动能,结合 A 点势能与动能情况,可判断总机械能大小。
(2)根据高度和速度的变化,能够判断能量之间的转化关系。
(3)光滑斜面意味着不存在摩擦阻力,再不计空气阻力,运动过程中机械能不会损耗。
(4)在无能量损失的前提下,物体运动全程机械能大小保持不变。
14.【答案】B,C,D
【知识点】功率的计算;动滑轮拉力的计算;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】 A.由图可知,n=3,则绳端移动的速度v绳=nvA=3×0.2m/s=0.6m/s,拉力F的功率P=Fv绳=5N×0.6m/s=3W ,故A错误;B.由可得,2s内绳子自由端移动的距离s绳=v绳t1=0.6m/s×2s=1.2m,故B正确;
C.5s内绳子自由端移动的距离s绳'=v绳t2=0.6m/s×5s=3m,拉力做的功W=Fs绳'=5N×3m=15J,故C正确;
D.滑轮组的机械效率,则物体A受到水平地面的摩擦力大小是12N,故D正确。
故选:BCD。
【分析】 (1)由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据v绳=nvA求出绳端移动的速度,根据求出拉力F的功率;
(2)根据s=vt求出2s内绳子自由端移动的距离;
(3)根据s=vt求出5s内绳子自由端移动的距离,根据W=Fs求出拉力做的功;
(4)滑轮组克服物体摩擦力做的功为有用功,根据求出物体A受到水平地面的摩擦力。
15.【答案】;地球
【知识点】弹簧测力计及其使用;重力及其大小的计算
【解析】【解答】由题图可得,弹簧测力计分度值为0.2N,测力计示数为2.6N;物体静止,拉力与重力二力平衡,因此物体重力G=2.6N;重力是地球对物体的吸引力,其施力物体为地球。
故答案为:2.6;地球。
【分析】弹簧测力计读数需先确定分度值,再读取对应示数;物体静止时拉力等于自身重力;重力由地球的吸引产生,施力物体为地球。
16.【答案】右;12
【知识点】摩擦力的方向;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】根据图像,弹簧测力计示数为3N,对B的拉力为3N,方向向左.B水平方向上受到拉力和摩擦力的作用处于静止状态,根据二力平衡,摩擦力与拉力应大小相等,方向相反,所以,摩擦力大小为3N,方向水平向右.根据力的作用是相互的,B会给A一个向左的摩擦力,大小为3N;A匀速向右运动,受B对其向左的摩擦力、地面对其向左的摩擦力和拉力F的作用,由力的平衡条件可知,地面对A的摩擦力f=15N-3N=12N,方向水平向左.
【分析】判断物体B处于平衡状态,根据平衡力条件和力的作用是相互的作答。
17.【答案】高;不变
【知识点】质量及其特性;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】解:①随着海拔高度的增加,空气密度减小,大气压也随之降低;而袋内气体由于密闭,气压几乎不变,外界大气压的降低导致袋装方便面内部气体膨胀;②质量是物体的一种基本属性,这包方便面的位置变了,但质量不变.故答案为:高;不变.
【分析】①大气压与高度的关系是:海拔越高,气压越低;②质量是物体的一种基本属性,与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关.本题主要考查学生对大气压强和高度的关系的了解以及对质量特性的了解.
18.【答案】0.4;不变
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】解:(1)由题意得,石块的重力G=1N,
根据称重法可知:石块受到的浮力F浮=G﹣F=1N﹣0.6N=0.4N;(2)根据阿基米德原理可知,浮力大小只与液体的密度和体积有关,所以在水中的深度增大时浮力不变。
故答案为:0.4;不变。
【分析】根据称重法F浮=G-F求出浮力大小;浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关.
19.【答案】<;下沉
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】空船漂浮于水面时,根据物体的浮沉条件,船所受浮力与自身重力大小相等;船上装满鱼后,轮船依旧处于漂浮状态,此时浮力等于船与鱼的总重力。相较于空船,满载时轮船总重力变大,所以满载时受到的浮力更大,因此空船受到的浮力小于装满鱼时受到的浮力。
轮船从海水驶入淡水水域,自身总重力保持不变,且始终处于漂浮状态,轮船在海水、淡水中受到的浮力均等于自身总重力,所以浮力大小不变。淡水密度小于海水密度,由阿基米德原理可得,轮船排开淡水的体积大于排开海水的体积,轮船将会略微下沉。
故答案为:<;下沉。
【分析】(1)物体漂浮时,浮力大小等于物体自身总重力,物体总重力越大,漂浮时受到的浮力就越大。
(2)轮船在不同水域始终漂浮,浮力始终等于自身重力,故浮力不变;在浮力一定时,液体密度越小,物体排开液体的体积越大,船身下沉越明显。
20.【答案】连通器;增大
【知识点】动能和势能的大小变化;连通器原理及其应用
【解析】【解答】打开底部的阀门时,闸室与上游 或下游 的上端开口,且底部连通,构成一个连通器,水静止时水面相平,再打开闸门,船顺利通过,所以船闸是利用连通器原理工作的。
船只从下游经过船闸到达上游,质量不变,高度增大,所以,船只的重力势能增大。
故答案为:连通器;增大.
【分析】连通器的定义是上端开口、底部相连通的容器,认清连通器的结构特点,生活中应用连通器的还有:乳牛自动喂水器、自来水的水塔和水龙头、过桥涵洞、洗手盆的回水弯等等.
物体质量越大,被举得越高,重力势能就越大.
21.【答案】=;>
【知识点】功率大小的比较;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】 (1)由图中可知,木块两次都进行匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,滑动摩擦力相等,拉力F相等,即F1=F2。
(2)从图象中可以判断出,第①次的运动速度v较大,根据公式P=Fv,当拉力相等时,速度越大,拉力的功率越大,即P1>P2。
故答案为:=;>。
【分析】 (1)弹簧测力计拉动木块在水平面上匀速直线运动时,水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力作用,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力。
(2)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关。根据P=Fv判断拉力的功率。
22.【答案】100;40%
【知识点】功率计算公式的应用;机械效率的计算;斜面的机械效率;功的计算及应用
【解析】【解答】 根据图示可知,n=2;
则拉力做功:W总=Fs=50N×2×5m=500J。
拉力做功的功率: 。有用功:W有用=Gh=100N×2m=200J;
该装置的机械效率:。
故答案为:100;40%。
【分析】 已知拉力和距离可算W总=Fs;根据即可求出功率;
已知物体重和斜面高度可算W有用=Gh;根据求出该装置的机械效率。
23.【答案】
【知识点】弹力;重力示意图
【解析】【解答】解;物体一定受到竖直向下的重力G,冲上粗糙斜面时会受到斜面对它沿斜面向下的摩擦力f、斜面对它的支持力F(方向垂直于斜面向上),力的作用点画在物体的重心上,其受力示意图如下图所示:
【分析】重力的用点在物体的重心,方向竖直向下;支持力(弹力)的方向垂直接触面指向受力的物体;摩擦力的方向与物体运动方向相反。
24.【答案】如图:
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】由图可知,以杠杆与地面的接触点为支点O时,OA为最长动力臂。根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小,因此此时作用在A点的动力最小。最小力的方向垂直于杠杆向上,过支点O向最小力的作用线作垂线,即可得到对应的动力臂L,如图所示:
【分析】 (1)支点是杠杆绕着转动的固定点,动力向下作用时,杠杆应绕小石块尖端转动;动力向上作用时,杠杆应绕着杠杆与地面接触的点转动;
(2)根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,在阻力×阻力臂一定的情况下,动力臂越大,动力将越小。
25.【答案】(1)不同
(2)转换
(3)质量
(4)速度;小;匀速直线
【知识点】探究影响物体动能大小的因素;阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)探究动能大小与速度的关系时,遵循控制变量法,需控制小车质量一致,改变小车速度;将小车从斜面不同高度静止释放,即可改变小车到达水平面时的初始速度。
(2)实验探究单一变量对动能的影响,运用了控制变量法;实验无法直接测量动能大小,通过木块滑行距离远近间接反映小车动能大小,该实验方法为转换法。
(3)动能大小与物体质量、运动速度均有关,大卡车与小轿车质量差异大,因此高速公路对两类车辆设置不同限速标准。
(4)让同一小车从斜面同一高度静止滑下,目的是控制小车到达水平面时初速度相同;接触面由毛巾更换为棉布、玻璃,粗糙程度逐渐减小,小车受到的阻力变小,滑行距离逐渐变远;科学推理可得:若小车运动过程中不受阻力作用,小车将保持原有速度做匀速直线运动。
故答案为:(1)不同;(2)转换;(3)质量;(4)速度;小;匀速直线。
【分析】(1)探究动能与速度关系,控制质量不变,通过改变斜面释放高度,改变小车底端速度。
(2)控制单一变量探究物理规律为控制变量法;将不易观察的动能大小,转化为易观测的木块移动距离,属于转换法。
(3)车辆质量越大,相同速度下动能越大,制动距离更长,因此大车限速更低。
(4)阻力影响实验中,控制小车初速度一致;接触面越光滑,阻力越小,小车速度减小越慢;结合实验现象推理,得出牛顿第一定律实验结论。
(1)在探究“动能的大小与速度的关系”时,由控制变量法,应保持小车的质量相同,改变速度大小,让小车从斜面上不同的高度滑下,改变小车到达水平面的速度,以不同的速度推动木块移动。
(2)物体动能的大小与速度和质量有关,研究动能大小与其中一个因素的关系,要控制另一个因素不变,这用到了控制变量法;该实验中用木块移动的距离来反映小车动能大小的方法,这用到了转换法。
(3)动能的大小与物体的质量和速度有关,因此高速公路上对小轿车和大卡车的限速不同,是因为物体动能的大小除了与物体的速度有关以外,还与质量有关。
(4)[1]根据控制变量可知,让同一小车从斜面同一高度由静止滑下的目的是使小车到达水平面时的速度相同。
[2][3]从毛巾、棉布到玻璃,接触面粗糙程度变小,小车受到的阻力变小,实验发现,小车在玻璃上运动的距离最大,说明小车受到的阻力最小,向前滑行的距离越大;进一步推理得出:如果小车运动时不受阻力,小车将运动的无限远,小车将做匀速直线运动。
26.【答案】(1)匀速直线;二力平衡
(2)等于
(3)控制变量法;丙
(4)压力
(5)不能;没有控制相同的变量
(6)无关
(7)不一定
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)依据二力平衡原理,水平拉动弹簧测力计,使木块沿水平面做匀速直线运动,木块受力平衡,弹簧测力计示数与木块所受滑动摩擦力大小相等。
(2)施加较小拉力拉动木块,木块保持静止,处于受力平衡状态,此时木块所受静摩擦力大小等于拉力大小。
(3)滑动摩擦力受压力大小、接触面粗糙程度两个因素影响,实验采用控制变量法;探究摩擦力与压力的关系时,需控制接触面粗糙程度一致、改变压力大小,选取乙、丙两组实验对比。
(4)对比甲、乙实验,压力大小相等,接触面粗糙程度存在差异,接触面越粗糙,测力计示数越大,可得结论:压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(5)甲、丙两组实验中,压力、接触面粗糙程度两个变量均不相同,未遵循控制变量原则,无法得出实验结论。
(6)同一组实验中,改变木块匀速运动速度,弹簧测力计示数不变,滑动摩擦力大小不变,证明滑动摩擦力与物体运动速度无关。
(7)图丁装置中木块始终相对地面静止,始终处于平衡状态,摩擦力与拉力始终平衡,因此实验过程中不需要匀速拉动长木板。
故答案为:(1)匀速直线;二力平衡;(2)等于;(3)控制变量法;丙;(4)压力;(5)不能;没有控制相同的变量;(6)无关;(7)不一定。
【分析】(1)根据二力平衡的知识可知,此时弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦力的大小;(2)木块没动时木块受到的静摩擦力等于拉力;
(3)滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,需要用到的研究方法是控制变量法;要想探究滑动摩擦力大小与压力的关系,应控制接触面的粗糙程度相同,压力大小不同;
(4)在压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大;
(5)比较甲图和丙图所示实验,因为没有控制相同的变量,因此不能得出任何结论;
(6)滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小无关;
(7)木块相对于地面始终保持静止,木块受到的拉力始终等于摩擦力,因此不一定要匀速拉动长木板。
(1)[1][2]根据二力平衡的知识可知,当用弹簧测力计水平拉动木块,使它做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,此时弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦力的大小。
(2)用较小的力拉木块,木块没动,处于平衡状态,因此木块受到的静摩擦力等于拉力。
(3)[1]滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,研究其中一个变量时,要控制其他变量不变,所以需要用到的研究方法是控制变量法。
[2]要想探究滑动摩擦力大小与压力的关系,应控制接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,因此应比较乙图和丙图。
(4)比较甲图和乙图所示实验,木块对接触面的压力相同,接触面的粗糙程度不同,弹簧测力计的示数不同,接触面越粗糙,弹簧测力计的示数越大,因此说明在压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
(5)[1][2]比较甲图和丙图所示实验,木块对接触面的压力和接触面的粗糙程度都不同,因为没有控制相同的变量,因此不能得出任何结论。
(6)由实验步骤可知,在同一次实验中,用不同的速度匀速拉木块时,弹簧测力计的示数不变,摩擦力大小不变,说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小无关。
(7)图丁中,木块相对于地面始终保持静止,则始终处于平衡状态,木块受到的拉力始终等于摩擦力,因此不一定要匀速拉动长木板。
27.【答案】(1)解:物体A对水平地面的压力等于重力,即F=G=800N,
物体A的边长为20cm,则物体A与地面的接触面积为S=(20cm)2=400cm2=0.04m2;
则物体A对水平地面的压强为。
(2)解: 在C端用F=30N的力竖直向下拉杠杆, BO=0.1m,CO=0.8m,
由杠杆平衡条件F1L1=F2L2得到:FB×BO=F×CO,
FB×0.1m=30N×0.8m;
解得:FB=240N;
所以地面对物体A的支持力FN=G-FB=800N-240N=560N。
(3)解:细绳刚好被拉断时,杠杆受到的拉力为600N,
由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:F绳×BO=GD×sD,
600N×0.1m=100N×sD;
解得:sD=0.6m;
所拉力F'做的功WD=F'sD=10N×0.6m=6J;
拉力F'的功率PD=F'v=10N×0.2m/s=2W。
【知识点】功率计算公式的应用;压强的大小及其计算;杠杆的平衡条件;功的计算及应用
【解析】【分析】 (1)物体A置于水平地面上,所以物体A对水平地面的压力等于重力,根据求对地面的压强;
(2)根据杠杆的平衡条件求出绳对杠杆B端的拉力,地面对物体A的支持力等于重力和拉力之差;
(3)细绳刚好被拉断时,由杠杆的平衡条件可得物体D移动的距离,根据W=Fs得到拉力做的功,根据P=Fv求拉力F'做的功率。
(1)物体A置于水平地面上,所以物体A对水平地面的压力F=G=800N
而物体A与地面的接触面积为S=(20cm)2=400cm2=0.04m2
则物体A对水平地面的压强为
(2)由杠杆平衡条件可得FB×BO=F×CO,即FB×0.1m=30N×0.8m
解得FB=240N;所以地面对物体A的支持力FN=G-FB=800N-240N=560N
(3)细绳刚好被拉断时,由杠杆的平衡条件可得F绳×BO=GD×sD,即600N×0.1m=100N×sD
解得sD=0.6m;所拉力F'做的功WD=F'sD=10N×0.6m=6J
拉力F'的功率PD=F'v=10N×0.2m/s=2W
28.【答案】(1)由G=mg可得,物体A的质量:,
物体A的密度:。
答: 物体A的密度为5×103kg/m3 。
(2)物体浸没在水中时,排开水的体积等于物体的体积,则物体浸没在水中时受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-3m3=40N。
答: 物体浸没在水中时受到的浮力为40N。
(3)因为物体完全提出水面后,水位降低高度为
水对容器底减小的压强。
答: 物体完全提出水面后,水对容器底减小的压强为1000Pa。
(4)因为当物体浸没在水中匀速上升时有F拉=G-F浮=200N-40N=160N
所以由公式
可得。
答:动滑轮的重力为40N。
【知识点】密度公式及其应用;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;滑轮(组)的机械效率
【解析】【分析】 (1)根据G=mg求物体A的质量,根据求物体A的密度;(2)物体浸没在水中时排开水的体积等于物体的体积,根据F浮=ρ液gV排求物体受到的浮力;
(3)物体完全提出水面后,根据V=Sh求水面下降的高度,根据p=ρ液gh求水对容器底减小的压强;
(4)当物体浸没在水中匀速上升时,由力的平衡条件可得动滑轮下端绳子对物体的拉力;此拉力对物体做的功为有用功,不计绳重、摩擦及水的阻力,克服动滑轮重做的功为额外功,根据
求动滑轮的重力。
(1)由得,物体A的质量
物体A的密度
(2)物体浸没在水中时,排开水的体积等于物体的体积,则物体浸没在水中时受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-3m3=40N
(3)因为物体完全提出水面后,水位降低高度为
水对容器底减小的压强
(4)因为当物体浸没在水中匀速上升时有F拉=G-F浮=200N-40N=160N
所以由公式
可得
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